[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

JP5259383B2 - Semiconductor device and semiconductor system - Google Patents

Semiconductor device and semiconductor system Download PDF

Info

Publication number
JP5259383B2
JP5259383B2 JP2008334075A JP2008334075A JP5259383B2 JP 5259383 B2 JP5259383 B2 JP 5259383B2 JP 2008334075 A JP2008334075 A JP 2008334075A JP 2008334075 A JP2008334075 A JP 2008334075A JP 5259383 B2 JP5259383 B2 JP 5259383B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
semiconductor chip
chip interface
wiring
semiconductor
land
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2008334075A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2010157561A (en
Inventor
涼子 松浦
誠 手塚
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Renesas Electronics Corp
Original Assignee
Renesas Electronics Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Renesas Electronics Corp filed Critical Renesas Electronics Corp
Priority to JP2008334075A priority Critical patent/JP5259383B2/en
Publication of JP2010157561A publication Critical patent/JP2010157561A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5259383B2 publication Critical patent/JP5259383B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/93Batch processes
    • H01L24/95Batch processes at chip-level, i.e. with connecting carried out on a plurality of singulated devices, i.e. on diced chips
    • H01L24/97Batch processes at chip-level, i.e. with connecting carried out on a plurality of singulated devices, i.e. on diced chips the devices being connected to a common substrate, e.g. interposer, said common substrate being separable into individual assemblies after connecting
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/02Bonding areas; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/04Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process
    • H01L2224/05Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process of an individual bonding area
    • H01L2224/0554External layer
    • H01L2224/0555Shape
    • H01L2224/05552Shape in top view
    • H01L2224/05554Shape in top view being square
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/26Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/31Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process
    • H01L2224/32Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process of an individual layer connector
    • H01L2224/321Disposition
    • H01L2224/32135Disposition the layer connector connecting between different semiconductor or solid-state bodies, i.e. chip-to-chip
    • H01L2224/32145Disposition the layer connector connecting between different semiconductor or solid-state bodies, i.e. chip-to-chip the bodies being stacked
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/44Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/45Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/45001Core members of the connector
    • H01L2224/45099Material
    • H01L2224/451Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof
    • H01L2224/45138Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 950°C and less than 1550°C
    • H01L2224/45144Gold (Au) as principal constituent
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/481Disposition
    • H01L2224/48135Connecting between different semiconductor or solid-state bodies, i.e. chip-to-chip
    • H01L2224/48145Connecting between different semiconductor or solid-state bodies, i.e. chip-to-chip the bodies being stacked
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/481Disposition
    • H01L2224/48151Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/48221Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/48225Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
    • H01L2224/48227Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation connecting the wire to a bond pad of the item
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/49Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of a plurality of wire connectors
    • H01L2224/491Disposition
    • H01L2224/4912Layout
    • H01L2224/49171Fan-out arrangements
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/49Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of a plurality of wire connectors
    • H01L2224/491Disposition
    • H01L2224/4912Layout
    • H01L2224/49175Parallel arrangements
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/73Means for bonding being of different types provided for in two or more of groups H01L2224/10, H01L2224/18, H01L2224/26, H01L2224/34, H01L2224/42, H01L2224/50, H01L2224/63, H01L2224/71
    • H01L2224/732Location after the connecting process
    • H01L2224/73251Location after the connecting process on different surfaces
    • H01L2224/73265Layer and wire connectors
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/93Batch processes
    • H01L2224/95Batch processes at chip-level, i.e. with connecting carried out on a plurality of singulated devices, i.e. on diced chips
    • H01L2224/97Batch processes at chip-level, i.e. with connecting carried out on a plurality of singulated devices, i.e. on diced chips the devices being connected to a common substrate, e.g. interposer, said common substrate being separable into individual assemblies after connecting
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01Chemical elements
    • H01L2924/01005Boron [B]
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01Chemical elements
    • H01L2924/01006Carbon [C]
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01Chemical elements
    • H01L2924/01013Aluminum [Al]
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01Chemical elements
    • H01L2924/01029Copper [Cu]
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01Chemical elements
    • H01L2924/0103Zinc [Zn]
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01Chemical elements
    • H01L2924/01033Arsenic [As]
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01Chemical elements
    • H01L2924/01047Silver [Ag]
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01Chemical elements
    • H01L2924/01079Gold [Au]
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01Chemical elements
    • H01L2924/01082Lead [Pb]
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/10Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/11Device type
    • H01L2924/14Integrated circuits
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/15Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/151Die mounting substrate
    • H01L2924/153Connection portion
    • H01L2924/1531Connection portion the connection portion being formed only on the surface of the substrate opposite to the die mounting surface
    • H01L2924/15311Connection portion the connection portion being formed only on the surface of the substrate opposite to the die mounting surface being a ball array, e.g. BGA
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/15Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/181Encapsulation
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/30Technical effects
    • H01L2924/301Electrical effects
    • H01L2924/3011Impedance

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Semiconductor Integrated Circuits (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To improve reliability and manufacturing yield of a POP type semiconductor device constituting a system by stacking a second semiconductor package on a first semiconductor package. <P>SOLUTION: The POP type semiconductor device is constituted by stacking the second semiconductor package including a printed circuit board, on which a DRAM chip and a flash memory chip are mounted, on the first semiconductor package 100 including the printed circuit board 101 on which a controller chip is mounted. In this POP type semiconductor device, a lower surface side land 115d for DRAM chip interface of the first semiconductor package 100 is arranged in the outermost circumference of the lower surface of the printed circuit board 101 and a via wiring 113d for DRAM chip interface is arranged in the external side of an upper surface side land 112d for DRAM chip interface in order to achieve the shortest wiring length of the route extending to the lower surface side land 115d from the controller chip 102. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&amp;INPIT

Description

本発明は、半導体装置および半導体システムに関し、特に、第1半導体装置(第1半導体パッケージ)上に第2半導体装置(第2半導体パッケージ)を積層してシステムを構成したパッケージオンパッケージ(Package on Package:POP)型半導体装置に適用して有効な技術に関するものである。   The present invention relates to a semiconductor device and a semiconductor system, and more particularly, a package on package in which a system is configured by stacking a second semiconductor device (second semiconductor package) on a first semiconductor device (first semiconductor package). : POP) type semiconductor device.

近年、半導体装置の高集積化の要求だけでなく、メモリ容量の変更にも対応できるよう、コントローラ系の半導体チップとメモリ系の半導体チップとを別々の半導体装置(半導体パッケージ)に搭載し、製品の用途などに応じてこれらの半導体装置を組み合わせてシステムを構成するPOP型半導体装置が注目されている。   In recent years, a controller-type semiconductor chip and a memory-type semiconductor chip are mounted on separate semiconductor devices (semiconductor packages) to meet the demand for higher integration of semiconductor devices as well as changes in memory capacity. A POP type semiconductor device in which these semiconductor devices are combined to form a system in accordance with the purpose of use is attracting attention.

上記POP型半導体装置は、完成した半導体装置(上段側半導体パッケージ、下段側半導体パッケージ)のそれぞれをテスト工程で選別し、良品のみを取得してから両者を組立てるので、製造歩留まりを改善できる利点もあり、かつ品種の切り替えも容易である。   The above POP type semiconductor device has an advantage that manufacturing yield can be improved because each completed semiconductor device (upper semiconductor package, lower semiconductor package) is selected in a test process, and both are assembled after obtaining only good products. Yes, and easy to change varieties.

特許文献1(特開2006−303079号公報)は、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)チップが搭載された第1半導体装置(第1半導体パッケージ)上にメモリチップが搭載された第2半導体装置(第2半導体パッケージ)を積層したPOP型半導体装置を開示している。   Japanese Patent Laid-Open No. 2006-303079 discloses a second semiconductor device (first semiconductor package) in which a memory chip is mounted on a first semiconductor device (first semiconductor package) in which an ASIC (Application Specific Integrated Circuit) chip is mounted. A POP type semiconductor device in which two semiconductor packages are stacked is disclosed.

上記特許文献1に記載されたPOP型半導体装置の場合、下段側の第1半導体装置は、複数の孔を有する絶縁体からなる枠状のガイドが配線基板の上面に固定されている。これらの孔の底部には配線基板の上面の配線が位置しており、ガイドの内側は封止体で覆われる構造になっている。一方、上段側の第2半導体装置は、配線基板の下面に設けられた電極が上記第1半導体装置の孔に対向する構造になっており、この電極が第1半導体装置のガイド内に充填された半田ボールの再加熱によって孔の底部の配線と電気的に接続される構造になっている。
特開2006−303079号公報
In the case of the POP type semiconductor device described in Patent Document 1, in the first semiconductor device on the lower stage side, a frame-shaped guide made of an insulator having a plurality of holes is fixed to the upper surface of the wiring board. Wiring on the upper surface of the wiring board is located at the bottom of these holes, and the inside of the guide is covered with a sealing body. On the other hand, the upper second semiconductor device has a structure in which an electrode provided on the lower surface of the wiring board faces the hole of the first semiconductor device, and this electrode is filled in the guide of the first semiconductor device. The solder balls are electrically connected to the wiring at the bottom of the hole by reheating the solder balls.
JP 2006-303079 A

POP型半導体装置は、例えば、コントローラ系チップが搭載された第1半導体パッケージ(第1半導体部品)と、DRAMやフラッシュメモリのようなメモリ系チップが搭載された第2半導体パッケージ(第2半導体部品)とで構成され、第1半導体パッケージの上に第2半導体パッケージが積層される。そして、下段の第1半導体パッケージの下面に設けられた外部端子を介して外部電子機器のマザーボードなどに実装される。   The POP type semiconductor device includes, for example, a first semiconductor package (first semiconductor component) on which a controller chip is mounted and a second semiconductor package (second semiconductor component) on which a memory chip such as a DRAM or a flash memory is mounted. The second semiconductor package is stacked on the first semiconductor package. And it mounts on the motherboard of an external electronic device etc. via the external terminal provided in the lower surface of the lower 1st semiconductor package.

また、POP型半導体装置の製造方法は、良品のコントローラ系チップが搭載された第1半導体パッケージと、良品のメモリチップが搭載された第2半導体パッケージとを準備し、一方の半導体パッケージ(下段側のパッケージ)上に他方の半導体パッケージ(上段側のパッケージ)を積層してから出荷する方式と、一方の半導体パッケージだけを出荷し、このパッケージを購入した者が、搭載する電子機器製品の用途に応じたパッケージをこの購入したパッケージ上に積層する方式がある。今回、本願発明者は、後述の方式(一方の半導体パッケージだけを出荷する方式)を行う場合に、以下の問題が発生することを見出した。すなわち、第1半導体パッケージと第2半導体パッケージは、別工程で製造されるだけでなく、場合によっては第1半導体パッケージと第2半導体パッケージが異なる半導体メーカによって製造されることもある。そのため、例えば第1半導体パッケージの製造工程で配線基板に断線不良が発生した場合であっても、断線の箇所によっては、第1半導体パッケージの製造メーカが行うテスト工程でこの断線不良を検出することが困難な場合がある。その理由を、例えば図25に示すような配線基板を有する半導体パッケージを用いて説明する。同図は、本発明者が検討したPOP型半導体装置用の第1半導体パッケージ(下段側パッケージ)を示す要部拡大断面図である。   Also, a POP type semiconductor device manufacturing method includes preparing a first semiconductor package on which a non-defective controller chip is mounted and a second semiconductor package on which a non-defective memory chip is mounted. The other semiconductor package (upper package) is stacked on top of the other package and shipped, and only one of the semiconductor packages is shipped. There is a method of stacking a corresponding package on the purchased package. This time, this inventor discovered that the following problems generate | occur | produce when performing the below-mentioned system (system which ships only one semiconductor package). That is, the first semiconductor package and the second semiconductor package are not only manufactured in separate processes, but in some cases, the first semiconductor package and the second semiconductor package may be manufactured by different semiconductor manufacturers. Therefore, for example, even if a disconnection failure occurs in the wiring substrate in the manufacturing process of the first semiconductor package, the disconnection failure may be detected in a test process performed by the manufacturer of the first semiconductor package depending on the location of the disconnection. May be difficult. The reason will be described using a semiconductor package having a wiring substrate as shown in FIG. This figure is an enlarged cross-sectional view of the main part showing the first semiconductor package (lower package) for the POP type semiconductor device examined by the present inventors.

図25に示す第1半導体パッケージ100は、配線基板101と、この配線基板101の上面に搭載されたコントローラチップ102とを備えている。配線基板101の上面には複数の配線110が形成され、コントローラチップ102の主面には、複数の電極パッド103が形成されている。そして、配線基板101に形成された複数の配線110のそれぞれの一端(ボンディングリード111)と、これに対応するコントローラチップ102の電極パッド103とは、Auワイヤ104によって電気的に接続されている。   A first semiconductor package 100 shown in FIG. 25 includes a wiring board 101 and a controller chip 102 mounted on the upper surface of the wiring board 101. A plurality of wirings 110 are formed on the upper surface of the wiring substrate 101, and a plurality of electrode pads 103 are formed on the main surface of the controller chip 102. Then, one end (bonding lead 111) of each of the plurality of wirings 110 formed on the wiring substrate 101 and the corresponding electrode pad 103 of the controller chip 102 are electrically connected by an Au wire 104.

上記配線基板101の内部には、ビア配線113を介して上面の配線110と電気的に接続された内部配線114が形成されている。また、配線基板101の下面には、ビア配線113を介して内部配線114および配線110と電気的に接続された複数の下面側ランド115が形成されている。これら下面側ランド115のそれぞれの表面には、POP型半導体装置の外部端子として機能する半田ボール105が設けられている。   Inside the wiring substrate 101, an internal wiring 114 electrically connected to the wiring 110 on the upper surface via the via wiring 113 is formed. In addition, a plurality of lower surface lands 115 electrically connected to the internal wiring 114 and the wiring 110 through the via wiring 113 are formed on the lower surface of the wiring substrate 101. Solder balls 105 functioning as external terminals of the POP type semiconductor device are provided on the respective surfaces of the lower surface side lands 115.

上記配線基板101の上面は、上記配線110の一端(ボンディングリード111)および他端(上面側ランド112)のそれぞれの表面を除き、ソルダレジスト106によって被覆されている。また、コントローラチップ102、配線基板101のボンディングリード111、およびこれらを電気的に接続するAuワイヤ104は、熱硬化性エポキシ樹脂などからなる封止体108によって封止されている。   The upper surface of the wiring substrate 101 is covered with a solder resist 106 except for the surfaces of one end (bonding lead 111) and the other end (upper surface land 112) of the wiring 110. In addition, the controller chip 102, the bonding leads 111 of the wiring board 101, and the Au wires 104 that electrically connect them are sealed with a sealing body 108 made of a thermosetting epoxy resin or the like.

上記配線110の他端である上面側ランド112は、この第1半導体パッケージ100と、図示しない第2半導体パッケージとを電気的に接続するための端子である。第2半導体パッケージは、配線基板とその上面上に搭載されたメモリチップとを備えており、配線基板の下面には、メモリチップと電気的に接続された半田ボール(図の2点鎖線で示す半田ボール208)が設けられる。そして、POP型半導体装置の組み立て工程において、この半田ボール208を第1半導体パッケージ100の上面側ランド112に接続することによって、第1半導体パッケージ100と第2半導体パッケージとが電気的に接続され、POP型半導体装置が完成する。   The upper surface side land 112 which is the other end of the wiring 110 is a terminal for electrically connecting the first semiconductor package 100 and a second semiconductor package (not shown). The second semiconductor package includes a wiring board and a memory chip mounted on the upper surface thereof, and a solder ball (shown by a two-dot chain line in the figure) electrically connected to the memory chip is provided on the lower surface of the wiring board. Solder balls 208) are provided. Then, in the assembly process of the POP type semiconductor device, by connecting this solder ball 208 to the upper surface side land 112 of the first semiconductor package 100, the first semiconductor package 100 and the second semiconductor package are electrically connected, A POP type semiconductor device is completed.

上記第1半導体パッケージ100の製造工程には、配線基板101の上面にコントローラチップ102を搭載するダイボンディング工程、ボンディングリード111とコントローラチップ102とをAuワイヤ104で接続するワイヤボンディング工程、コントローラチップ102およびAuワイヤ104を封止体108で封止するモールド工程、および配線基板101の下面に半田ボール105を接続する半田リフロー工程など、配線基板101が高温雰囲気に曝される複数の工程がある。そのため、配線基板101に形成された配線110の一部、例えば図中の矢印で示す箇所(コントローラチップ102から上面側ランド112に至る配線110)が熱ストレスによって断線することがある。   The manufacturing process of the first semiconductor package 100 includes a die bonding process for mounting the controller chip 102 on the upper surface of the wiring substrate 101, a wire bonding process for connecting the bonding lead 111 and the controller chip 102 with the Au wire 104, and the controller chip 102. There are a plurality of processes in which the wiring board 101 is exposed to a high temperature atmosphere, such as a molding process for sealing the Au wire 104 with the sealing body 108 and a solder reflow process for connecting the solder balls 105 to the lower surface of the wiring board 101. For this reason, a part of the wiring 110 formed on the wiring substrate 101, for example, a portion indicated by an arrow in the drawing (the wiring 110 extending from the controller chip 102 to the upper surface land 112) may be disconnected due to thermal stress.

通常、第1半導体パッケージ100の完成後に行われるテスト工程では、コントローラチップ102に対するAC/DCテストや、コントローラチップ102から半田ボール105に至る配線経路の導通/非導通を確認するテストが行われる。しかし、上記した箇所で配線110が断線した場合には、コントローラチップ102から上面側ランド112に向かって電流が流れなくても、コントローラチップ102から配線110、ビア配線113、内部配線114を経て半田ボール105に至る配線経路は導通しているため、このテスト工程で上記断線を検出することは困難である。   Usually, in a test process performed after the completion of the first semiconductor package 100, an AC / DC test for the controller chip 102 and a test for confirming conduction / non-conduction of a wiring path from the controller chip 102 to the solder ball 105 are performed. However, when the wiring 110 is disconnected at the above-described location, even if no current flows from the controller chip 102 to the upper surface side land 112, the solder 110 passes from the controller chip 102 via the wiring 110, the via wiring 113, and the internal wiring 114. Since the wiring path leading to the ball 105 is conductive, it is difficult to detect the disconnection in this test process.

そこで、本発明者は、上記特許文献1の図2に示す構造のように、外部端子からボンディングリードに至る配線経路に分岐が生じないように、配線をレイアウトすることについて検討した。   Therefore, the present inventor examined layout of the wiring so that no branching occurs in the wiring path from the external terminal to the bonding lead as in the structure shown in FIG.

しかしながら、半導体装置の高機能化に伴い、配線基板の裏面に設けられる外部端子の数も増加する傾向にあり、複数のランド(または外部端子)の幾つかは、配線基板の下面の最外周部だけでなく、その内側にも配置される。   However, as the functionality of semiconductor devices increases, the number of external terminals provided on the back surface of the wiring board tends to increase, and some of the plurality of lands (or external terminals) are located on the outermost peripheral portion of the lower surface of the wiring board. As well as inside it.

そのため、全てのランドに対して、外部端子からボンディングリードまでの配線経路に分岐が生じないように配線をレイアウトしようとすると、配線設計が非常に複雑になる。また、長さの長い配線を多数形成することになるため、配線基板のサイズや配線層数も大きくなり、半導体装置のサイズ(外形寸法、厚さ)を低減することが困難となる。さらには、長くなった配線に対するインピーダンス成分も大きくなり、半導体装置の信頼性も低下する恐れがある。   For this reason, if it is attempted to lay out the wiring so that no branch occurs in the wiring path from the external terminal to the bonding lead for all lands, the wiring design becomes very complicated. In addition, since a large number of wirings having a long length are formed, the size of the wiring board and the number of wiring layers are increased, and it is difficult to reduce the size (outer dimensions and thickness) of the semiconductor device. Furthermore, the impedance component with respect to the long wiring becomes large, and the reliability of the semiconductor device may be lowered.

本発明の目的は、第1半導体装置(第1半導体パッケージ、第1半導体部品)上に第2半導体装置(第2半導体パッケージ、第2半導体部品)を積層してシステムを構成するPOP型半導体装置において、第1半導体装置上に第2半導体装置を積層する工程に先立って、第1半導体装置の配線基板に生じる断線不良を高精度に検出することのできる技術を提供することにある。
また、本発明の目的は、POP型半導体装置の信頼性を向上できる技術を提供することにある。
An object of the present invention is to provide a POP type semiconductor device in which a second semiconductor device (second semiconductor package, second semiconductor component) is stacked on a first semiconductor device (first semiconductor package, first semiconductor component) to constitute a system. In the present invention, prior to the step of stacking the second semiconductor device on the first semiconductor device, there is provided a technique capable of detecting a disconnection failure occurring in the wiring substrate of the first semiconductor device with high accuracy.
Another object of the present invention is to provide a technique capable of improving the reliability of a POP type semiconductor device.

本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。   The above and other objects and novel features of the present invention will be apparent from the description of this specification and the accompanying drawings.

本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次のとおりである。   Of the inventions disclosed in the present application, the outline of typical ones will be briefly described as follows.

(1)本願の一発明である半導体装置は、
別の半導体チップを備えた別の半導体装置が積層される半導体装置であって、
(a)前記半導体装置は、
(a1)平面形状が矩形状からなる上面、前記上面に形成された複数のボンディングリード、前記上面に形成され、前記複数のボンディングリードとそれぞれ電気的に接続された複数の上面側ランド、平面形状が矩形状からなり、前記上面とは反対側に位置する下面、前記下面に形成された複数の下面側ランド、および前記複数の上面側ランドと前記複数の下面側ランドとをそれぞれ電気的に接続する複数のビア配線を有する配線基板と、
(a2)主面、前記主面に形成された複数の電極パッド、前記主面に形成され、前記複数の電極パッドとそれぞれ電気的に接続された半導体素子、および前記主面とは反対側に位置する裏面を有し、前記配線基板の前記上面に搭載された第1半導体チップと、
(a3)前記第1半導体チップの前記複数の電極パッドと前記配線基板の前記複数のボンディングリードとをそれぞれ電気的に接続する複数の導電性部材と、
(a4)前記第1半導体チップと前記複数の導電性部材とを封止する封止体と、
(a5)前記複数の下面側ランドのそれぞれに設けられた複数の外部端子と、
を含み、
前記複数の電極パッドは、第1の半導体チップインタフェース用電極パッドおよび第2の半導体チップインタフェース用電極パッドを有し、
前記複数のボンディングリードは、前記導電性部材を介して前記第1の半導体チップインタフェース用電極パッドと電気的に接続された第1の半導体チップインタフェース用ボンディングリードと、前記導電性部材を介して前記第2の半導体チップインタフェース用電極パッドと電気的に接続された第2の半導体チップインタフェース用ボンディングリードを有し、
前記複数の上面側ランドは、前記第1の半導体チップインタフェース用ボンディングリードと電気的に接続された第1の半導体チップインタフェース用上面側ランドと、前記第2の半導体チップインタフェース用ボンディングリードと電気的に接続された第2の半導体チップインタフェース用上面側ランドを有し、
前記複数のビア配線は、前記第1の半導体チップインタフェース用上面側ランドと電気的に接続された第1の半導体チップインタフェース用ビア配線と、前記第2の半導体チップインタフェース用上面側ランドと電気的に接続された第2の半導体チップインタフェース用ビア配線を含み、
前記第1の半導体チップインタフェース用ビア配線は、前記第1の半導体チップインタフェース用上面側ランドよりも前記第1の半導体チップインタフェース用ボンディングリードから遠い位置に配置され、
前記第2の半導体チップインタフェース用ビア配線は、前記第2の半導体チップインタフェース用ボンディングリードと前記第2の半導体チップインタフェース用上面側ランドとの間に配置され、
前記第2の半導体チップインタフェース用ビア配線と前記第2の半導体チップインタフェース用上面側ランドとを接続する配線の少なくとも一部の幅は、前記第2の半導体チップインタフェース用ビア配線と前記第2の半導体チップインタフェース用ボンディングリードとを接続する配線の幅よりも広く、
前記複数の下面側ランドは、前記下面の辺に沿って配置された複数の第1下面側ランドと、前記複数の第1下面ランドよりも前記下面の内側に配置された複数の第2下面側ランドとを含み、
前記第1の半導体チップインタフェース用上面側ランドは、前記第1の半導体チップインタフェース用ビア配線を介して前記第1下面側ランドと電気的に接続されており、
前記第2の半導体チップインタフェース用上面側ランドは、前記第2の半導体チップインタフェース用ビア配線を介して前記第2下面側ランドと電気的に接続されている。
(1) A semiconductor device which is an invention of the present application is:
A semiconductor device in which another semiconductor device having another semiconductor chip is stacked,
(A) The semiconductor device includes:
(A1) An upper surface having a rectangular planar shape, a plurality of bonding leads formed on the upper surface, a plurality of upper surface lands formed on the upper surface and electrically connected to the bonding leads, and a planar shape Is formed in a rectangular shape, and electrically connects the lower surface located opposite to the upper surface, the plurality of lower surface lands formed on the lower surface, and the plurality of upper surface lands and the plurality of lower surface lands, respectively. A wiring board having a plurality of via wirings;
(A2) A main surface, a plurality of electrode pads formed on the main surface, a semiconductor element formed on the main surface and electrically connected to the plurality of electrode pads, and on the opposite side of the main surface A first semiconductor chip having a back surface positioned and mounted on the top surface of the wiring board;
(A3) a plurality of conductive members that respectively electrically connect the plurality of electrode pads of the first semiconductor chip and the plurality of bonding leads of the wiring board;
(A4) a sealing body that seals the first semiconductor chip and the plurality of conductive members;
(A5) a plurality of external terminals provided on each of the plurality of lower surface lands;
Including
The plurality of electrode pads include a first semiconductor chip interface electrode pad and a second semiconductor chip interface electrode pad ;
The plurality of bonding leads include a first semiconductor chip interface bonding lead electrically connected to the first semiconductor chip interface electrode pad via the conductive member, and the conductive member via the conductive member. A second semiconductor chip interface bonding lead electrically connected to the second semiconductor chip interface electrode pad ;
Wherein the plurality of upper surface side land, said first and upper surface lands semiconductor chip interface, the bonding leads and electrically for the second semiconductor chip interface connected first semiconductor chip bonding leads and electrically interface A second semiconductor chip interface top surface land connected to
Wherein the plurality of via wiring, said first and vias interconnect the semiconductor chip interfaces, electrical and top side land for the second semiconductor chip interface connected first semiconductor chip upper surface lands electrically interface A second semiconductor chip interface via wiring connected to
The first semiconductor chip interface via wiring is arranged at a position farther from the first semiconductor chip interface bonding lead than the first semiconductor chip interface upper surface side land,
The second semiconductor chip interface via wiring is disposed between the second semiconductor chip interface bonding lead and the second semiconductor chip interface upper surface land,
The width of at least a part of the wiring connecting the second semiconductor chip interface via wiring and the second semiconductor chip interface upper surface land is such that the second semiconductor chip interface via wiring and the second semiconductor chip interface via wiring Wider than the width of the wiring connecting the semiconductor chip interface bonding leads,
The plurality of lower surface lands include a plurality of first lower surface lands disposed along a side of the lower surface, and a plurality of second lower surfaces disposed on the inner side of the lower surface than the plurality of first lower surface lands. Including side lands,
The first semiconductor chip interface upper surface side land is electrically connected to the first lower surface side land via the first semiconductor chip interface via wiring ,
The second semiconductor chip interface upper surface side land is electrically connected to the second lower surface side land via the second semiconductor chip interface via wiring .

(2)本願の一発明である半導体システムは、第1半導体部品と、前記第1半導体部品上に積層された第2半導体部品とからなる半導体システムであって、
(a)前記第1半導体部品は、
(a1)平面形状が矩形状からなる第1上面、前記第1上面に形成された複数の第1ボンディングリード、前記第1上面に形成され、前記複数の第1ボンディングリードとそれぞれ電気的に接続された複数の第1上面側ランド、平面形状が矩形状からなり、前記第1上面とは反対側に位置する第1下面、前記第1下面に形成された複数の第1下面側ランド、および前記複数の第1上面側ランドと前記複数の第1下面側ランドとをそれぞれ電気的に接続する複数の第1ビア配線を有する第1配線基板と、
(a2)第1主面、前記第1主面に形成された複数の第1電極パッド、前記第1主面に形成され、前記複数の第1電極パッドとそれぞれ電気的に接続された第1半導体素子、および前記第1主面とは反対側に位置する第1裏面を有し、前記第1配線基板の前記第1上面に搭載された第1半導体チップと、
(a3)前記第1半導体チップの前記複数の第1電極パッドと前記第1配線基板の前記複数の第1ボンディングリードとをそれぞれ電気的に接続する複数の第1導電性部材と、
(a4)前記第1半導体チップと前記複数の第1導電性部材とを封止する第1封止体と、
(a5)前記複数の第1下面ランドのそれぞれに設けられた複数の第1外部端子と、
を含み、
前記複数の第1電極パッドは、第1の半導体チップインタフェース用電極パッドおよび第2の半導体チップインタフェース用電極パッドを含み、
前記複数の第1ボンディングリードは、前記第1導電性部材を介して前記第1の半導体チップインタフェース用電極パッドと電気的に接続された第1の半導体チップインタフェース用ボンディングリードと、前記第1導電性部材を介して前記第2の半導体チップインタフェース用電極パッドと電気的に接続された第2の半導体チップインタフェース用ボンディングリードを含み、
前記複数の第1上面側ランドは、前記第1の半導体チップインタフェース用ボンディングリードと電気的に接続された第1の半導体チップインタフェース用上面側ランドと、前記第2の半導体チップインタフェース用ボンディングリードと電気的に接続された第2の半導体チップインタフェース用上面側ランドを含み、
前記複数の第1ビア配線は、前記第1の半導体チップインタフェース用上面側ランドと電気的に接続された第1の半導体チップインタフェース用ビア配線と、前記第2の半導体チップインタフェース用上面側ランドと電気的に接続された第2の半導体チップインタフェース用ビア配線を含み、
前記第1の半導体チップインタフェース用ビア配線は、前記第1の半導体チップインタフェース用上面側ランドよりも前記第1の半導体チップインタフェース用ボンディングリードから遠い位置に配置され、
前記第2の半導体チップインタフェース用ビア配線は、前記第2の半導体チップインタフェース用ボンディングリードと前記第2の半導体チップインタフェース用上面側ランドとの間に配置され、
前記第2の半導体チップインタフェース用ビア配線と前記第2の半導体チップインタフェース用上面側ランドとを接続する配線の少なくとも一部の幅は、前記第2の半導体チップインタフェース用ビア配線と前記第2の半導体チップインタフェース用ボンディングリードとを接続する配線の幅よりも広く、
前記複数の第1下面側ランドは、前記第1下面の辺に沿って配置された複数の外側ランドと、前記複数の外側ランドよりも前記第1下面の内側に配置された複数の内側ランドとを含み、
前記第1の半導体チップインタフェース用上面側ランドは、前記第1の半導体チップインタフェース用ビア配線を介して前記外側ランドと電気的に接続されており、
前記第2の半導体チップインタフェース用上面側ランドは、前記第2の半導体チップインタフェース用ビア配線を介して前記内側ランドと電気的に接続されており、
(b)前記第2半導体部品は、
(b1)平面形状が矩形状からなる第2上面、前記第2上面に形成された複数の第2ボンディングリード、平面形状が矩形状からなり、前記第2上面とは反対側に位置する第2下面、前記第2下面に形成された複数の第2下面側ランド、および前記複数の第2ボンディングリードと前記複数の第2下面側ランドとをそれぞれ電気的に接続する複数の第2ビア配線を有する第2配線基板と、
(b2)第2主面、前記第2主面に形成された複数の第2電極パッド、前記第2主面に形成され、前記複数の第2電極パッドとそれぞれ電気的に接続された第2半導体素子、および前記第2主面とは反対側に位置する第2裏面を有し、前記第2配線基板の前記第2上面上に搭載された第2半導体チップと、
(b3)前記第2半導体チップの前記複数の第2電極パッドと前記第2配線基板の前記複数の第2ボンディングリードとをそれぞれ電気的に接続する複数の第2導電性部材と、
(b4)前記第2半導体チップと前記複数の第2導電性部材とを封止する第2封止体と、
(b5)前記複数の第2下面側ランドのそれぞれに設けられた複数の第2外部端子と、
を含み、
前記第1半導体素子は、前記第2半導体素子を制御し、
前記複数の第2外部端子は、前記第1半導体部品の前記第1配線基板に形成された前記複数の第1上面側ランドとそれぞれ電気的に接続されている。
(2) A semiconductor system according to an aspect of the present invention is a semiconductor system including a first semiconductor component and a second semiconductor component stacked on the first semiconductor component,
(A) The first semiconductor component is:
(A1) A first upper surface having a rectangular planar shape, a plurality of first bonding leads formed on the first upper surface, and formed on the first upper surface and electrically connected to the plurality of first bonding leads, respectively. A plurality of first upper surface lands, a planar shape of a rectangular shape, a first lower surface located on the opposite side of the first upper surface, a plurality of first lower surface lands formed on the first lower surface, and A first wiring board having a plurality of first via wirings that electrically connect the plurality of first upper surface side lands and the plurality of first lower surface side lands, respectively;
(A2) a first main surface, a plurality of first electrode pads formed on the first main surface, and a first electrode formed on the first main surface and electrically connected to the plurality of first electrode pads, respectively. A first semiconductor chip mounted on the first upper surface of the first wiring substrate, and having a semiconductor element and a first back surface located on a side opposite to the first main surface;
(A3) a plurality of first conductive members that electrically connect the plurality of first electrode pads of the first semiconductor chip and the plurality of first bonding leads of the first wiring substrate;
(A4) a first sealing body that seals the first semiconductor chip and the plurality of first conductive members;
(A5) a plurality of first external terminals provided on each of the plurality of first lower surface side land,
Including
The plurality of first electrode pads include a first semiconductor chip interface electrode pad and a second semiconductor chip interface electrode pad ,
The plurality of first bonding leads include a first semiconductor chip interface bonding lead electrically connected to the first semiconductor chip interface electrode pad via the first conductive member, and the first conductive lead. A second semiconductor chip interface bonding lead electrically connected to the second semiconductor chip interface electrode pad via a conductive member ;
The plurality of first upper surface side lands include a first semiconductor chip interface upper surface land electrically connected to the first semiconductor chip interface bonding lead, and the second semiconductor chip interface bonding lead. A second semiconductor chip interface top land that is electrically connected ;
The plurality of first via wirings include a first semiconductor chip interface via wiring electrically connected to the first semiconductor chip interface upper surface land, and the second semiconductor chip interface upper surface land. A via wiring for a second semiconductor chip interface electrically connected ;
The first semiconductor chip interface via wiring is arranged at a position farther from the first semiconductor chip interface bonding lead than the first semiconductor chip interface upper surface side land,
The second semiconductor chip interface via wiring is disposed between the second semiconductor chip interface bonding lead and the second semiconductor chip interface upper surface land,
The width of at least a part of the wiring connecting the second semiconductor chip interface via wiring and the second semiconductor chip interface upper surface land is such that the second semiconductor chip interface via wiring and the second semiconductor chip interface via wiring Wider than the width of the wiring connecting the semiconductor chip interface bonding leads,
The plurality of first lower surface-side lands include a plurality of outer lands disposed along a side of the first lower surface, and a plurality of inner lands disposed on the inner side of the first lower surface than the plurality of outer lands. Including
The first semiconductor chip interface upper surface side land is electrically connected to the outer land via the first semiconductor chip interface via wiring,
The second semiconductor chip interface upper surface side land is electrically connected to the inner land via the second semiconductor chip interface via wiring,
(B) The second semiconductor component is
(B1) a second upper surface having a rectangular planar shape, a plurality of second bonding leads formed on the second upper surface, and a second planar surface having a rectangular shape and positioned opposite to the second upper surface. A plurality of second lower surface side lands formed on the lower surface, a plurality of second lower surface side lands formed on the second lower surface, and a plurality of second via wirings that electrically connect the plurality of second bonding leads and the plurality of second lower surface side lands, respectively. A second wiring board having,
(B2) a second main surface, a plurality of second electrode pads formed on the second main surface, a second electrode formed on the second main surface and electrically connected to the plurality of second electrode pads, respectively. A second semiconductor chip mounted on the second upper surface of the second wiring substrate, the semiconductor element, and a second back surface located opposite to the second main surface;
(B3) a plurality of second conductive members that respectively electrically connect the plurality of second electrode pads of the second semiconductor chip and the plurality of second bonding leads of the second wiring board;
(B4) a second sealing body that seals the second semiconductor chip and the plurality of second conductive members;
(B5) a plurality of second external terminals provided on each of the plurality of second lower surface side lands;
Including
The first semiconductor element controls the second semiconductor element;
The plurality of second external terminals are electrically connected to the plurality of first upper surface side lands formed on the first wiring board of the first semiconductor component , respectively.

本願において開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば以下のとおりである。   Among the inventions disclosed in the present application, effects obtained by typical ones will be briefly described as follows.

本願の一発明によれば、第1半導体装置上に第2半導体装置を積層する工程に先立ち、第1半導体装置の完成後のテスト工程で第1配線基板の配線の断線不良を確実に検出することができる。   According to one invention of this application, before the process of laminating | stacking a 2nd semiconductor device on a 1st semiconductor device, the disconnection defect of the wiring of a 1st wiring board is reliably detected in the test process after completion of a 1st semiconductor device. be able to.

また、第1半導体装置上に積層される第2半導体装置の第1メモリチップに対する負荷(配線インピーダンス)を低減することができ、半導体装置の信頼性(電気特性)の低下を抑制することができる。   In addition, a load (wiring impedance) on the first memory chip of the second semiconductor device stacked on the first semiconductor device can be reduced, and a decrease in reliability (electrical characteristics) of the semiconductor device can be suppressed. .

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一の機能を有する部材には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。また、以下の実施の形態では、特に必要なときを除き、同一または同様な部分の説明を原則として繰り返さない。また、以下の実施の形態を説明する図面においては、構成を分かり易くするために、平面図であってもハッチングを付す場合がある。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Note that components having the same function are denoted by the same reference symbols throughout the drawings for describing the embodiments, and the repetitive description thereof will be omitted. Also, in the following embodiments, the description of the same or similar parts will not be repeated in principle unless particularly necessary. Further, in the drawings for explaining the following embodiments, hatching may be given even in a plan view for easy understanding of the configuration.

本実施の形態は、第1半導体装置(第1パッケージ、下段側パッケージ)の上に第2半導体装置(第2パッケージ、上段側パッケージ)を積層して両者を電気的に接続したPOP型半導体装置および半導体システムに適用したものである。
<第1半導体装置(第1半導体パッケージ、第1半導体部品)>
図1は、POP型半導体装置(半導体システム)の全体構成を示す断面図、図2は、POP型半導体装置の下段側パッケージを構成する第1半導体装置(第1半導体パッケージ)の一部を拡大して示す断面図である。
In the present embodiment, a POP type semiconductor device in which a second semiconductor device (second package, upper package) is stacked on a first semiconductor device (first package, lower package) and both are electrically connected. And applied to a semiconductor system.
<First Semiconductor Device (First Semiconductor Package, First Semiconductor Component)>
FIG. 1 is a cross-sectional view showing the overall configuration of a POP type semiconductor device (semiconductor system), and FIG. 2 is an enlarged view of a part of the first semiconductor device (first semiconductor package) constituting the lower package of the POP type semiconductor device. It is sectional drawing shown.

第1半導体パッケージ(以下、第1パッケージという)100は、配線基板(下段側基板、第1配線基板)101と、この配線基板101の上面に搭載されたコントローラチップ(第1半導体チップ)102とを備えている。配線基板101の上面(表面、主面)には複数の配線110が形成され、コントローラチップ102の主面(表面)には、複数の電極パッド103が形成されている。複数の配線110の一部(本実施の形態では、配線110の一端)はボンディングリード111を構成し、他部(本実施の形態では、配線110の他端)は上面側ランド112を構成している。そして、複数のボンディングリード111のそれぞれと、これに対応するコントローラチップ102の電極パッド103とは、金(Au)ワイヤ(導電性部材)104によって電気的に接続されている。   A first semiconductor package (hereinafter referred to as a first package) 100 includes a wiring board (lower substrate, first wiring board) 101, and a controller chip (first semiconductor chip) 102 mounted on the upper surface of the wiring board 101. It has. A plurality of wirings 110 are formed on the upper surface (front surface, main surface) of the wiring substrate 101, and a plurality of electrode pads 103 are formed on the main surface (front surface) of the controller chip 102. A part of the plurality of wirings 110 (in this embodiment, one end of the wiring 110) constitutes the bonding lead 111, and the other part (in this embodiment, the other end of the wiring 110) constitutes the upper surface side land 112. ing. Each of the plurality of bonding leads 111 and the corresponding electrode pad 103 of the controller chip 102 are electrically connected by a gold (Au) wire (conductive member) 104.

上記配線基板101(特に、上面および下面)は、平面形状が矩形状からなり、本実施の形態では、例えば四角形である。この配線基板101は、例えばガラスエポキシ樹脂のような汎用樹脂と、配線層とを主体として構成された多層配線基板であり、その内部にはビア配線113を介して上面の配線110(または、ビア配線113および上面の配線110を介してボンディングリード111、または上面側ランド112)と電気的に接続された内部配線114が、2層に亘って形成されている。また、配線基板101の下面(裏面)には、ビア配線113を介して上記内部配線114および配線110と電気的に接続された複数の下面側ランド115が形成されている。図3に示すように、第1下面側ランド115は、配線基板101の下面にアレイ状に配置されている。すなわち、配線基板101は、上面の配線110が形成された第1配線層、下面側ランド115が形成された第2配線層および内部配線114が形成された第3および第4配線層を有する多層配線基板である。配線110、ビア配線113、内部配線114および下面側ランド115は、例えばCuのような低抵抗金属からなる。   The wiring substrate 101 (in particular, the upper surface and the lower surface) has a rectangular planar shape, and is, for example, a quadrangle in the present embodiment. The wiring board 101 is a multilayer wiring board mainly composed of a general-purpose resin such as a glass epoxy resin and a wiring layer, and the wiring 110 on the upper surface 110 (or vias) is formed inside via a via wiring 113. An internal wiring 114 electrically connected to the bonding lead 111 or the upper surface land 112) via the wiring 113 and the upper wiring 110 is formed over two layers. A plurality of lower surface lands 115 electrically connected to the internal wiring 114 and the wiring 110 through via wirings 113 are formed on the lower surface (back surface) of the wiring substrate 101. As shown in FIG. 3, the first lower surface side lands 115 are arranged in an array on the lower surface of the wiring substrate 101. That is, the wiring substrate 101 includes a first wiring layer in which the upper wiring 110 is formed, a second wiring layer in which the lower land 115 is formed, and a third and fourth wiring layers in which the internal wiring 114 is formed. It is a wiring board. The wiring 110, the via wiring 113, the internal wiring 114, and the lower surface land 115 are made of a low resistance metal such as Cu.

上記配線基板101の下面に形成された複数の下面側ランド115のそれぞれの表面には、POP型半導体装置の外部端子として機能する半田ボール(外部端子)105が設けられている。但し、本実施の形態のPOP型半導体装置は、後述する理由により、最外周の下面側ランド115(図3のハッチングを付した下面側ランド115d)に半田ボール105が設けられていない。半田ボール105は、例えば錫(Sn)単体、またはウィスカ対策を考慮すれば、Snに少量のビスマス(Bi)、亜鉛(Zn)、銀(Ag)、銅(Cu)、またはこれらの金属のうちの複数を添加したSn合金などからなる。POP型半導体装置は、これらの半田ボール105を介してディジタルカメラや携帯電話などの外部電子機器に実装される。   Solder balls (external terminals) 105 functioning as external terminals of the POP type semiconductor device are provided on the respective surfaces of the plurality of lower surface lands 115 formed on the lower surface of the wiring substrate 101. However, in the POP type semiconductor device of the present embodiment, the solder ball 105 is not provided on the outermost lower surface land 115 (the lower surface land 115d with hatching in FIG. 3) for the reason described later. The solder ball 105 may be, for example, tin (Sn) alone or a small amount of bismuth (Bi), zinc (Zn), silver (Ag), copper (Cu), or these metals in consideration of whisker countermeasures. It consists of Sn alloy etc. which added two or more of these. The POP type semiconductor device is mounted on an external electronic device such as a digital camera or a mobile phone through these solder balls 105.

上記配線基板101の上面は、上記複数の配線110のそれぞれの一部(ボンディングリード111)の表面、および他部(上面側ランド112)の表面を除き、配線110を保護するための絶縁性樹脂被膜であるソルダレジスト106によって被覆されている。このソルダレジスト106によって被覆されていない第1ボンディングリード111の表面および上面側ランド112の表面には、例えばニッケル(Ni)層の上に金(Au)層を積層した二層の金属膜からなるメッキ層(図示せず)が形成されている。同様に、配線基板101の下面は、下面側ランド115の表面を除き、ソルダレジスト106によって被覆されている。なお、下面側ランド115は、ビア配線113と平面的に重なる位置に配置されることに限定されず、例えばビア配線113とは平面的に重ならない位置に形成し、配線を介してビア配線113と電気的に接続するような構成であってもよい。   The upper surface of the wiring substrate 101 is an insulating resin for protecting the wiring 110 except for the surface of a part of each of the plurality of wirings 110 (bonding leads 111) and the surface of the other part (upper surface land 112). It is covered with a solder resist 106 which is a film. The surface of the first bonding lead 111 and the surface of the upper surface land 112 that are not covered with the solder resist 106 are made of, for example, a two-layer metal film in which a gold (Au) layer is laminated on a nickel (Ni) layer. A plating layer (not shown) is formed. Similarly, the lower surface of the wiring board 101 is covered with the solder resist 106 except for the surface of the lower surface land 115. Note that the lower surface side land 115 is not limited to be disposed at a position overlapping with the via wiring 113 in a planar manner. For example, the lower surface land 115 is formed at a position not overlapping with the via wiring 113 in a planar manner. It may be configured to be electrically connected.

上記配線基板101の上面に搭載されたコントローラチップ(半導体チップ、下段側チップ)102は、平面形状がほぼ正方形の単結晶シリコン基板からなり、コントローラチップ102の裏面が配線基板101の上面と対向するように、接着剤107によって配線基板101の上面の中央部に搭載(フェイスアップ実装)されている。コントローラチップ102の主面の周辺部には、前述した複数の電極パッド103が形成され、それらの内側には、図示しないが、後述する第2半導体装置(第2パッケージ、第2半導体部品)に搭載されたメモリチップを制御するための制御回路(第1半導体素子)が形成されている。   The controller chip (semiconductor chip, lower chip) 102 mounted on the upper surface of the wiring substrate 101 is formed of a single crystal silicon substrate having a substantially square planar shape, and the back surface of the controller chip 102 faces the upper surface of the wiring substrate 101. Thus, it is mounted (face-up mounting) on the central portion of the upper surface of the wiring substrate 101 by the adhesive 107. The plurality of electrode pads 103 described above are formed in the peripheral portion of the main surface of the controller chip 102, and a second semiconductor device (second package, second semiconductor component), which will be described later, is formed inside them, although not shown. A control circuit (first semiconductor element) for controlling the mounted memory chip is formed.

上記コントローラチップ102、配線基板101の上面の第1ボンディングリード111、およびコントローラチップ102とボンディングリード111とを接続するAuワイヤ104は、封止体108によって封止されている。この封止体108は、例えばシリカなどのフィラーが充填された熱硬化性エポキシ樹脂からなる。   The controller chip 102, the first bonding lead 111 on the upper surface of the wiring substrate 101, and the Au wire 104 that connects the controller chip 102 and the bonding lead 111 are sealed with a sealing body 108. The sealing body 108 is made of a thermosetting epoxy resin filled with a filler such as silica.

図4は、上記配線基板101の上面を示す平面図である。但し、配線110の一部は、上記したようにソルダレジスト106で覆われているため、第1ボンディングリード111および上面側ランド112のみが示されている。また、封止体108は、その外縁部が2点鎖線で示されている。なお、符号112を付した上面側ランドは、後述する第2半導体装置に搭載されたメモリチップと電気的に接続するためのメモリチップインタフェース用上面側ランドであり、例えば符号112dは、DRAMチップインタフェース用の上面側ランドである。なお、図4では、詳細に説明していないが、DRAMチップインタフェース用の上面側ランドは、配線基板101の各辺に沿って、2列に亘って配置された上面側ランドのうちの外側のランド列だけでなく、内側のランド列にも配置されている。   FIG. 4 is a plan view showing the upper surface of the wiring board 101. However, since a part of the wiring 110 is covered with the solder resist 106 as described above, only the first bonding lead 111 and the upper surface side land 112 are shown. Further, the outer edge of the sealing body 108 is indicated by a two-dot chain line. An upper surface side land denoted by reference numeral 112 is a memory chip interface upper surface side land for electrically connecting to a memory chip mounted on a second semiconductor device to be described later. For example, reference numeral 112d indicates a DRAM chip interface. This is an upper surface side land for use. Although not described in detail in FIG. 4, the upper surface side lands for the DRAM chip interface are on the outer side of the upper surface side lands arranged in two rows along each side of the wiring substrate 101. Not only the land rows but also the inner land rows.

図4に示すように、上面側ランド112、112dは、配線基板101の上面の4辺に沿って2列に配置されている。また、コントローラチップ102の電極パッド103は、コントローラチップ102の主面の4辺に沿って1列に配置されている。これらの電極パッド103は、コントローラチップ102の最上層配線を構成する金属材料、例えばAl合金を主体とする金属膜などで構成され、制御回路を構成する半導体素子と電気的に接続されている。なお、電極パッド103は、コントローラチップ102の主面の4辺に沿って千鳥状に2列ずつ配置されることもある。
<第2半導体装置(第2半導体パッケージ、第2半導体部品)>
次に、図1、図5、図6および図7を用いて、POP型半導体装置の上段側パッケージを構成する第2半導体装置(第2半導体パッケージ、第2半導体部品)について説明する。図5は、第2半導体パッケージの上面を示す平面図、図6は、図5のA−A線に沿った第2半導体パッケージの要部拡大断面図、図7は、第2半導体パッケージの下面を示す平面図である。
As shown in FIG. 4, the upper surface lands 112 and 112 d are arranged in two rows along the four sides of the upper surface of the wiring substrate 101. Further, the electrode pads 103 of the controller chip 102 are arranged in a line along the four sides of the main surface of the controller chip 102. These electrode pads 103 are made of a metal material constituting the uppermost layer wiring of the controller chip 102, for example, a metal film mainly composed of an Al alloy, and are electrically connected to semiconductor elements constituting the control circuit. Note that the electrode pads 103 may be arranged in two rows in a staggered manner along the four sides of the main surface of the controller chip 102.
<Second Semiconductor Device (Second Semiconductor Package, Second Semiconductor Component)>
Next, the second semiconductor device (second semiconductor package, second semiconductor component) constituting the upper package of the POP type semiconductor device will be described with reference to FIGS. 1, 5, 6 and 7. FIG. 5 is a plan view showing the upper surface of the second semiconductor package, FIG. 6 is an enlarged cross-sectional view of the main part of the second semiconductor package along the line AA in FIG. 5, and FIG. 7 is the lower surface of the second semiconductor package. FIG.

第2半導体パッケージ(以下、第2パッケージという)200は、前記第1パッケージ100の配線基板101とほぼ同一の外形寸法を有する配線基板(上段側基板、第2配線基板)201と、この配線基板201の上面の中央部に搭載されたDRAMチップ(上段側チップ、第1メモリチップ)202と、このDRAMチップ202上に積層されたフラッシュメモリチップ(上段側チップ、第2メモリチップ)203とを備えている。配線基板201は、例えばガラスエポキシ樹脂のような汎用樹脂を主体として構成された配線基板であり、その上面には複数のボンディングリード211が形成されている。これらのボンディングリード211は、平面形状が矩形状(長方形)から成るメモリチップ(DRAMチップ202およびフラッシュメモリチップ203)の各辺に沿って1列に配置されている。   A second semiconductor package (hereinafter referred to as a second package) 200 includes a wiring board (upper side board, second wiring board) 201 having substantially the same outer dimensions as the wiring board 101 of the first package 100, and the wiring board. A DRAM chip (upper side chip, first memory chip) 202 mounted on the center of the upper surface of 201 and a flash memory chip (upper side chip, second memory chip) 203 stacked on the DRAM chip 202 I have. The wiring board 201 is a wiring board mainly composed of a general-purpose resin such as glass epoxy resin, and a plurality of bonding leads 211 are formed on the upper surface thereof. These bonding leads 211 are arranged in a line along each side of a memory chip (DRAM chip 202 and flash memory chip 203) whose planar shape is rectangular (rectangular).

上記DRAMチップ(半導体チップ)202の主面には、複数の電極パッド204が形成されている。これらの電極パッド204は、DRAMチップ202の主面の対向する2辺に沿って1列に配置されている。そして、配線基板201のボンディングリード211と、これに対応するDRAMチップ202の電極パッド204とは、Auワイヤ(導電性部材)206によって電気的に接続されている。   A plurality of electrode pads 204 are formed on the main surface of the DRAM chip (semiconductor chip) 202. These electrode pads 204 are arranged in a line along two opposing sides of the main surface of the DRAM chip 202. The bonding lead 211 of the wiring board 201 and the corresponding electrode pad 204 of the DRAM chip 202 are electrically connected by an Au wire (conductive member) 206.

また、上記フラッシュメモリチップ(半導体チップ)203の主面には、複数の電極パッド205が形成されている。これらの電極パッド205は、フラッシュメモリチップ203の主面の対向する2辺に沿って1列に配置されている。ここで、電極パッド205が配置された辺は、図5に示すように、DRAMチップ202において電極パッド204が配置された辺とは異なる辺と並んでいる部分である。そして、配線基板201のボンディングリード211と、これに対応するフラッシュメモリチップ203の電極パッド205とは、Auワイヤ(導電性部材)207によって電気的に接続されている。   A plurality of electrode pads 205 are formed on the main surface of the flash memory chip (semiconductor chip) 203. These electrode pads 205 are arranged in a line along two opposing sides of the main surface of the flash memory chip 203. Here, the side on which the electrode pad 205 is arranged is a part aligned with a side different from the side on which the electrode pad 204 is arranged in the DRAM chip 202 as shown in FIG. The bonding lead 211 of the wiring board 201 and the corresponding electrode pad 205 of the flash memory chip 203 are electrically connected by an Au wire (conductive member) 207.

上記配線基板201の下面(裏面)には、配線基板201の上下面を貫通する複数のビア配線212を介して上面(表面、主面)のボンディングリード211と電気的に接続された複数の下面側ランド213が形成されている。ボンディングリード211、ビア配線212および下面側ランド213は、例えばCuのような低抵抗金属からなる。また、ボンディングリード211の表面には、例えばNi層の上にAu層を積層した二層の金属膜からなるメッキ層(図示せず)が形成されている。   The lower surface (back surface) of the wiring substrate 201 has a plurality of lower surfaces electrically connected to the bonding leads 211 on the upper surface (front surface, main surface) via a plurality of via wirings 212 penetrating the upper and lower surfaces of the wiring substrate 201. A side land 213 is formed. The bonding lead 211, the via wiring 212, and the lower surface side land 213 are made of a low resistance metal such as Cu. Further, on the surface of the bonding lead 211, for example, a plating layer (not shown) made of a two-layer metal film in which an Au layer is laminated on a Ni layer is formed.

図7に示すように、上記複数の下面側ランド213は、配線基板201の下面の4辺に沿って2列に配置されている。下面側ランド213の数は、前記第1パッケージ100の配線基板101の上面に形成された上面側ランド112の数と同じであり、第1パッケージ100の上に第2パッケージ200を積層した時、第2パッケージ200の下面側ランド213とそれに対応する第1パッケージ100の上面側ランド112とが互いに対向するようになっている。   As shown in FIG. 7, the plurality of lower surface lands 213 are arranged in two rows along the four sides of the lower surface of the wiring board 201. The number of lower surface side lands 213 is the same as the number of upper surface side lands 112 formed on the upper surface of the wiring substrate 101 of the first package 100, and when the second package 200 is stacked on the first package 100, A lower surface side land 213 of the second package 200 and a corresponding upper surface side land 112 of the first package 100 are opposed to each other.

図6に示すように、上記複数の下面側ランド213のそれぞれの表面には、第2パッケージ200の外部端子として機能する半田ボール208が設けられている。これらの半田ボール208は、第1パッケージ100の下面側ランド115に設けられた半田ボール105よりも融点が高い半田材料からなる。そして、第2パッケージ200は、これらの半田ボール208を介して前記第1パッケージ100と電気的に接続される。なお、前記図7は、半田ボール208の図示が省略されている。ここで、POP型半導体装置の場合、第1パッケージ(第1半導体部品)100上に第2パッケージ(第2半導体部品)200を積層してから、これらをマザーボードに実装する。そのため、半田ボール208の融点が半田ボール105の融点よりも低いと、積層された第2半導体部品を支持する半田ボール208が半田ボール105を溶融するための熱の影響で溶けてしまい、第2パッケージ200の位置がずれる恐れがある。そのため、半田ボール208は、半田ボール105よりも融点が高い半田材料を使用することが好ましいが、第2パッケージ200の位置がずれない程度であれば、半田ボール105の融点と同じ半田材料からなる半田ボール208を使用してもよい。   As shown in FIG. 6, solder balls 208 functioning as external terminals of the second package 200 are provided on the respective surfaces of the plurality of lower surface lands 213. These solder balls 208 are made of a solder material having a melting point higher than that of the solder balls 105 provided on the lower surface side land 115 of the first package 100. The second package 200 is electrically connected to the first package 100 through these solder balls 208. In FIG. 7, the solder balls 208 are not shown. Here, in the case of the POP type semiconductor device, the second package (second semiconductor component) 200 is stacked on the first package (first semiconductor component) 100 and then mounted on the motherboard. Therefore, if the melting point of the solder ball 208 is lower than the melting point of the solder ball 105, the solder ball 208 that supports the stacked second semiconductor components melts due to the influence of heat for melting the solder ball 105, and the second The position of the package 200 may be shifted. Therefore, it is preferable to use a solder material having a melting point higher than that of the solder ball 105, but the solder ball 208 is made of the same solder material as the melting point of the solder ball 105 as long as the position of the second package 200 is not shifted. Solder balls 208 may be used.

上記配線基板201の上面は、配線の一部であるボンディングリード211の表面を除き、ソルダレジスト209によって被覆されている。同様に、配線基板201の下面は、下面側ランド213の表面を除き、ソルダレジスト209によって被覆されている。なお、下面側ランド213は、ビア配線212と平面的に重なる位置に配置されることに限定されず、例えばビア配線212とは平面的に重ならない位置に形成し、配線を介してビア配線212と電気的に接続するような構成であってもよい。また、本実施の形態で使用する配線基板201は、4層の配線層を有する配線基板101とは異なり、上面に形成された第1配線層と、下面に形成された第2配線層とから成る。   The upper surface of the wiring substrate 201 is covered with a solder resist 209 except for the surface of the bonding lead 211 that is a part of the wiring. Similarly, the lower surface of the wiring board 201 is covered with a solder resist 209 except for the surface of the lower surface side land 213. Note that the lower surface side land 213 is not limited to be disposed at a position that overlaps the via wiring 212 in a planar manner. For example, the lower surface land 213 is formed at a position that does not overlap the via wiring 212 in a planar manner. It may be configured to be electrically connected. Also, the wiring board 201 used in the present embodiment is different from the wiring board 101 having four wiring layers, and includes a first wiring layer formed on the upper surface and a second wiring layer formed on the lower surface. Become.

上記配線基板201の上面に搭載されたDRAMチップ202は、平面形状が長方形の単結晶シリコン基板からなり、DRAMチップ202の裏面が配線基板201の上面と対向するように、接着剤220によって第2配線基板201の上面の中央部に搭載(フェイスアップ実装)されている。DRAMチップ202の主面の対向する2辺には、前述した複数の電極パッド204が形成され、それらの内側には、図示しないが、例えばDDR(Double Data Rate)規格のDRAM(第2半導体素子)が形成されている。電極パッド204は、DRAMチップ202の最上層配線と同じ金属材料、例えばAl合金を主体とする金属膜などで構成され、前記DRAMを構成する半導体素子と電気的に接続されている。   The DRAM chip 202 mounted on the upper surface of the wiring substrate 201 is made of a single crystal silicon substrate having a rectangular planar shape, and is secondly bonded by an adhesive 220 so that the back surface of the DRAM chip 202 faces the upper surface of the wiring substrate 201. It is mounted (face-up mounting) on the center of the upper surface of the wiring board 201. A plurality of the electrode pads 204 described above are formed on two opposite sides of the main surface of the DRAM chip 202, and a DDR (Double Data Rate) standard DRAM (second semiconductor element), for example, is not shown inside them. ) Is formed. The electrode pad 204 is made of the same metal material as that of the uppermost layer wiring of the DRAM chip 202, for example, a metal film mainly composed of an Al alloy, and is electrically connected to a semiconductor element constituting the DRAM.

また、裏面がDRAMチップ202の主面と対向するように、上記DRAMチップ202の上に積層されたフラッシュメモリチップ203は、平面形状が長方形で、外形寸法がDRAMチップ202よりも小さい単結晶シリコン基板からなり、接着剤220によってDRAMチップ202の上に搭載(フェイスアップ実装)されている。フラッシュメモリチップ203の主面の対向する2辺には、前述した複数の電極パッド205が形成され、それらの内側には、図示しないが、フラッシュメモリ(第3半導体素子)が形成されている。電極パッド205は、フラッシュメモリチップ203の最上層配線と同じ金属材料、例えばAl合金を主体とする金属膜などで構成され、前記フラッシュメモリを構成する半導体素子と電気的に接続されている。   The flash memory chip 203 stacked on the DRAM chip 202 so that the back surface faces the main surface of the DRAM chip 202 is a single crystal silicon having a rectangular planar shape and a smaller outer dimension than the DRAM chip 202. It consists of a substrate and is mounted on the DRAM chip 202 (face-up mounting) with an adhesive 220. The plurality of electrode pads 205 described above are formed on two opposite sides of the main surface of the flash memory chip 203, and a flash memory (third semiconductor element) is formed inside them, though not shown. The electrode pad 205 is made of the same metal material as that of the uppermost layer wiring of the flash memory chip 203, for example, a metal film mainly composed of an Al alloy, and is electrically connected to a semiconductor element constituting the flash memory.

上記配線基板201の上面には、上記2個のメモリチップ(DRAMチップ202、フラッシュメモリチップ203)およびAuワイヤ206、207を封止するための封止体221が形成されている。この封止体221は、例えばシリカなどのフィラーが充填された熱硬化性エポキシ樹脂からなる。なお、図5は、封止体221の図示が省略されている。   A sealing body 221 for sealing the two memory chips (DRAM chip 202 and flash memory chip 203) and Au wires 206 and 207 is formed on the upper surface of the wiring substrate 201. The sealing body 221 is made of a thermosetting epoxy resin filled with a filler such as silica. In FIG. 5, illustration of the sealing body 221 is omitted.

図8は、上記第1パッケージ100と第2パッケージ200とで構成されたPOP型半導体装置(半導体システム)のシステム構成を示す回路ブロック図である。   FIG. 8 is a circuit block diagram showing a system configuration of a POP type semiconductor device (semiconductor system) composed of the first package 100 and the second package 200.

外部電子機器とPOP型半導体装置は、第1パッケージ100の配線基板101の下面側ランド115に設けられた半田ボール105を通じて信号の入出力や電源の授受を行う。ここで、第1パッケージ100上の第2パッケージ100に搭載されたDRAMチップ202と外部電子機器との間の信号の入出力は、第1パッケージ100のコントローラチップ102を介して行われるようになっている。従って、第1パッケージ100の配線基板101には、コントローラチップ102を介さずに外部電子機器とDRAMチップ202との間で信号の入出力を直接行うための下面側ランド115は設けられていない。   The external electronic device and the POP type semiconductor device perform input / output of signals and transmission / reception of power through the solder balls 105 provided on the lower surface land 115 of the wiring substrate 101 of the first package 100. Here, input / output of signals between the DRAM chip 202 mounted on the second package 100 on the first package 100 and the external electronic device is performed via the controller chip 102 of the first package 100. ing. Therefore, the wiring board 101 of the first package 100 is not provided with the lower surface side land 115 for directly inputting / outputting signals between the external electronic device and the DRAM chip 202 without using the controller chip 102.

これに対し、DRAMチップ202上に積層されたフラッシュメモリチップ203には、外部電子機器メーカがROMライターなどを使ってデータを直接書き込むようになっているので、データの書き込み時には、コントローラチップ102を介さずにフラッシュメモリチップ203と外部電子機器との間で信号の入出力が直接行われる。従って、第1パッケージ100の配線基板101に形成された複数の下面側ランド115には、コントローラチップ102を介さずに外部電子機器とフラッシュメモリチップ203との間で信号の入出力を直接行うための下面側ランド(および、この下面側ランドに形成された外部端子)が含まれている。   On the other hand, the external electronic device manufacturer directly writes data into the flash memory chip 203 stacked on the DRAM chip 202 using a ROM writer or the like. Signals are directly input / output between the flash memory chip 203 and the external electronic device without intervention. Therefore, in order to directly input and output signals between the external electronic device and the flash memory chip 203 without using the controller chip 102, the plurality of lower surface lands 115 formed on the wiring substrate 101 of the first package 100 are used. Lower surface side lands (and external terminals formed on the lower surface side lands).

次に、上記第1パッケージ100の配線基板101に形成された配線のレイアウトについて説明する。図9は、図4に示した配線基板101の上面を簡略化した平面図、図10は、図9の一部を拡大して示す平面図、図11は、図9のB−B線に沿った断面図、図12は、図9のC−C線に沿った断面図である。なお、図9および図10は、配線のレイアウトを見易くするために、コントローラチップ102の電極パッド103、配線基板101の配線110およびそれらを接続するAuワイヤ103の数を実際の数よりも少なく示している。   Next, the layout of the wiring formed on the wiring substrate 101 of the first package 100 will be described. 9 is a plan view in which the upper surface of the wiring board 101 shown in FIG. 4 is simplified, FIG. 10 is an enlarged plan view showing a part of FIG. 9, and FIG. 11 is taken along line BB in FIG. FIG. 12 is a sectional view taken along the line CC of FIG. 9 and 10 show the number of the electrode pads 103 of the controller chip 102, the wirings 110 of the wiring board 101, and the Au wires 103 connecting them to be smaller than the actual number in order to make the wiring layout easier to see. ing.

図9〜図11に示すように、コントローラチップ102の主面に形成された複数の電極パッド103は、DRAMチップインタフェース用の電極パッド103dを含んでいる。また、配線基板101の上面に形成された複数の配線110は、DRAMチップインタフェース用の配線110d含んでいる。   As shown in FIGS. 9 to 11, the plurality of electrode pads 103 formed on the main surface of the controller chip 102 include electrode pads 103d for DRAM chip interface. Further, the plurality of wirings 110 formed on the upper surface of the wiring substrate 101 include a wiring 110d for DRAM chip interface.

上記DRAMチップインタフェース用の配線110dは、それぞれの一端がDRAMチップインタフェース用のボンディングリード111dを構成し、他端がDRAMチップインタフェース用の上面側ランド112dを構成している。そして、DRAMチップインタフェース用のボンディングリード111dは、Auワイヤ104を介してコントローラチップ102の電極パッド103dと電気的に接続され、DRAMチップインタフェース用の上面側ランド112dは、DRAMチップインタフェース用のビア配線113dと電気的に接続されている。   One end of the DRAM chip interface wiring 110d constitutes a bonding lead 111d for DRAM chip interface, and the other end constitutes an upper surface side land 112d for DRAM chip interface. The bonding lead 111d for the DRAM chip interface is electrically connected to the electrode pad 103d of the controller chip 102 via the Au wire 104, and the upper surface side land 112d for the DRAM chip interface is a via wiring for the DRAM chip interface. 113d is electrically connected.

上記DRAMチップインタフェース用のビア配線113dは、配線基板101の上面において、上面側ランド112dよりもボンディングリード111dから遠い位置(配線基板101の上面の周辺側)に配置されている。そして、これらのビア配線113dは、配線基板101の下面に形成された複数の下面側ランド115のうち、最外周に位置するDRAMチップインタフェース用の下面側ランド115dと電気的に接続されている。   The DRAM chip interface via wiring 113d is disposed on the upper surface of the wiring substrate 101 at a position farther from the bonding lead 111d than the upper surface land 112d (periphery side of the upper surface of the wiring substrate 101). These via wirings 113 d are electrically connected to the lower surface side lands 115 d for DRAM chip interface located on the outermost periphery among the plurality of lower surface lands 115 formed on the lower surface of the wiring substrate 101.

配線基板101の下面の最外周に配置された上記DRAMチップインタフェース用の下面側ランド115dは、第1パッケージ100の完成後に行われるテスト工程で使用されるテスト用端子を構成している。すなわち、DRAMチップインタフェース用の下面側ランド115dは、DRAMチップインタフェース用のビア配線113dおよびDRAMチップインタフェース用の上面側ランド112dを介してDRAMチップインタフェース用の配線110dと電気的に接続され、さらにDRAMチップインタフェース用のボンディングリード111dおよびAuワイヤ104を介してコントローラチップ102(DRAMチップインタフェース用の電極パッド103d)と電気的に接続されている。従って、第1パッケージ100の完成後に行われるテスト工程において、上記DRAMチップインタフェース用の下面側ランド115d(テスト用端子)にプローブを当て、コントローラチップ102からDRAMチップインタフェース用の下面側ランド115dに至る配線経路の導通/非導通テストを検査することにより、DRAMチップインタフェース用の配線110dの断線不良を確実に検出することができる。   The DRAM chip interface lower surface land 115d disposed on the outermost periphery of the lower surface of the wiring substrate 101 constitutes a test terminal used in a test process performed after the first package 100 is completed. That is, the lower surface side land 115d for the DRAM chip interface is electrically connected to the DRAM chip interface wiring 110d via the via line 113d for the DRAM chip interface and the upper surface side land 112d for the DRAM chip interface. It is electrically connected to the controller chip 102 (DRAM chip interface electrode pad 103d) via a bonding lead 111d for chip interface and an Au wire 104. Accordingly, in a test process performed after the completion of the first package 100, a probe is applied to the lower surface land 115d (test terminal) for the DRAM chip interface to reach the lower surface land 115d for the DRAM chip interface from the controller chip 102. By inspecting the continuity / non-continuity test of the wiring path, the disconnection failure of the DRAM chip interface wiring 110d can be reliably detected.

また、前述したように、DRAMチップ202と外部電子機器との間の信号の入出力は、第1パッケージ100のコントローラチップ102を介して行われるので、上記DRAMチップインタフェース用の下面側ランド115dには、上記入出力信号が流れない。従って、DRAMチップインタフェース用の下面側ランド115dには、POP型半導体装置を外部電子機器に接続するための外部端子(半田ボール105)を設けなくてもよい。そして、配線基板101の下面の最外周に位置する下面側ランド115dに半田ボール105を設けない場合には、外部電子機器のマザーボードに上記半田ボール105と接続されるランドを形成しなくともよいので、マザーボードの配線設計(例えば、内側に配置された下側ランドに形成された外部端子と電気的に接続されるマザーボード上の配線を、このPOP型半導体装置の周囲に引き出すためのレイアウト設計)が容易になる。   Further, as described above, since the input / output of signals between the DRAM chip 202 and the external electronic device is performed via the controller chip 102 of the first package 100, the lower surface land 115d for the DRAM chip interface is provided. The above input / output signals do not flow. Therefore, it is not necessary to provide an external terminal (solder ball 105) for connecting the POP type semiconductor device to the external electronic device on the lower surface side land 115d for the DRAM chip interface. When the solder ball 105 is not provided on the lower surface side land 115d located on the outermost periphery of the lower surface of the wiring board 101, the land connected to the solder ball 105 does not have to be formed on the motherboard of the external electronic device. The wiring design of the motherboard (for example, the layout design for drawing the wiring on the motherboard electrically connected to the external terminals formed on the lower land disposed inside the periphery of the POP type semiconductor device) It becomes easy.

また、上記DRAMチップインタフェース用の下面側ランド115dを配線基板101の下面の最外周に配置したことにより、POP型半導体装置の信頼性(電気特性)の低下を抑制することが可能となる。この理由は、DRAMチップインタフェース用の下面側ランド115dを配線基板101の下面の最外周よりも内側に配置した場合は、DRAMチップインタフェース用の上面側ランド112dからビア配線113dおよび内部配線114を経由して下面側ランド115dに至る経路の配線長が長くなる。ところが、一般にDRAMの駆動周波数は、フラッシュメモリの駆動周波数よりも高いため、DRAMチップインタフェース用の配線長が長くなると、その分、配線のインピーダンス成分が増加し、かつ配線が不要ノイズを拾う可能性も高くなるので、POP型半導体装置の信頼性(電気特性)が低下する恐れがある。   In addition, since the lower surface side land 115d for the DRAM chip interface is arranged on the outermost periphery of the lower surface of the wiring substrate 101, it is possible to suppress a decrease in reliability (electrical characteristics) of the POP type semiconductor device. This is because, when the lower surface land 115d for the DRAM chip interface is arranged inside the outermost periphery of the lower surface of the wiring substrate 101, the upper surface land 112d for the DRAM chip interface passes through the via wiring 113d and the internal wiring 114. As a result, the wiring length of the path reaching the lower surface side land 115d becomes longer. However, since the driving frequency of DRAM is generally higher than the driving frequency of flash memory, if the wiring length for DRAM chip interface increases, the impedance component of the wiring increases correspondingly, and the wiring may pick up unnecessary noise. Therefore, the reliability (electrical characteristics) of the POP type semiconductor device may be lowered.

これに対し、本実施の形態では、DRAMチップインタフェース用の下面側ランド115dを配線基板101の下面の最外周に配置し、かつDRAMチップインタフェース用のビア配線113dをDRAMチップインタフェース用の上面側ランド112dの外側に配置している。これにより、DRAMチップインタフェース用の上面側ランド112dから下面側ランド115dに至る経路、ひいてはコントローラチップ102から下面側ランド115dに至る経路の配線長が最短化されるので、上記した不具合が回避され、POP型半導体装置の信頼性(電気特性)の低下が抑制される。   On the other hand, in the present embodiment, the lower surface side land 115d for the DRAM chip interface is disposed on the outermost periphery of the lower surface of the wiring board 101, and the via wiring 113d for the DRAM chip interface is disposed on the upper surface side land for the DRAM chip interface. It is arranged outside 112d. This minimizes the wiring length of the path from the upper surface land 112d to the lower surface land 115d for the DRAM chip interface, and hence the path from the controller chip 102 to the lower surface land 115d. A decrease in reliability (electrical characteristics) of the POP type semiconductor device is suppressed.

なお、図9、図10および図12に示すように、コントローラチップ102の主面に形成された複数の電極パッド103は、フラッシュメモリチップインタフェース用の電極パッド103fを含んでいる。また、配線基板101の上面に形成された複数の配線110は、フラッシュメモリチップインタフェース用の配線110fを含んでいる。   As shown in FIGS. 9, 10 and 12, the plurality of electrode pads 103 formed on the main surface of the controller chip 102 include electrode pads 103f for flash memory chip interface. Further, the plurality of wirings 110 formed on the upper surface of the wiring board 101 includes a flash memory chip interface wiring 110f.

上記フラッシュメモリチップインタフェース用の配線110fは、それぞれの一部(本実施の形態では、一端)がフラッシュメモリチップインタフェース用のボンディングリード111fを構成し、他部(本実施の形態では、他端)がフラッシュメモリチップインタフェース用の上面側ランド112fを構成している。そして、ボンディングリード111fは、Auワイヤ104を介してコントローラチップ102の電極パッド103fと電気的に接続されている。   Each of the flash memory chip interface wirings 110f (one end in the present embodiment) constitutes a flash memory chip interface bonding lead 111f, and the other part (the other end in the present embodiment). Constitutes the upper surface side land 112f for the flash memory chip interface. The bonding lead 111f is electrically connected to the electrode pad 103f of the controller chip 102 via the Au wire 104.

上記フラッシュメモリチップインタフェース用の配線110fのそれぞれには、フラッシュメモリチップインタフェース用のビア配線113fが電気的に接続されている。ここで、図10に示すように、フラッシュメモリチップインタフェース用のビア配線113fのそれぞれは、配線基板101の上面において、フラッシュメモリチップインタフェース用の上面側ランド112fとボンディングリード111fとの間(上面側ランド112fよりもボンディングリード111fに近い位置)に配置されている。DRAMチップインタフェース用のビア配線113dと同様に、フラッシュメモリチップインタフェース用のビア配線113fも上面側ランド112fよりも配線基板101の周縁部側に配置すれば、フラッシュメモリチップインタフェース用の配線経路の長さも最短化することができるが、半導体装置の外形サイズを縮小する(小型化)ことも考慮した場合、全ての配線経路を、DRAMチップインタフェース用の配線経路と同じように引き回すことが困難となる。そこで、本実施の形態では、フラッシュメモリの駆動周波数よりも高いDRAM用のビア配線113dを優先的に、上面側ランド113dと配線基板101の周縁部との間(ボンディングリード112dよりも遠い位置)に配置し、配置しきれないフラッシュメモリチップインタフェース用のビア配線113fを、これに対応する上面側112fとボンディングリード111fとの間に配置している。そして、これらのビア配線113fは、配線基板101の下面に形成された複数の下面側ランド115のうち、前記DRAMチップインタフェース用の下面側ランド115dよりも内側に配置されたフラッシュメモリチップインタフェース用の下面側ランド115fと電気的に接続されている。   A flash memory chip interface via wiring 113f is electrically connected to each of the flash memory chip interface wirings 110f. Here, as shown in FIG. 10, each of the flash memory chip interface via wirings 113f is formed between the upper surface land 112f for flash memory chip interface and the bonding lead 111f (upper surface side) on the upper surface of the wiring substrate 101. (Position closer to the bonding lead 111f than the land 112f). Similarly to the via wiring 113d for the DRAM chip interface, if the via wiring 113f for the flash memory chip interface is also arranged on the peripheral edge side of the wiring substrate 101 with respect to the upper surface land 112f, the length of the wiring path for the flash memory chip interface is increased. In addition, although it is possible to shorten the length, it is difficult to route all the wiring paths in the same way as the wiring paths for the DRAM chip interface in consideration of reducing the external size of the semiconductor device (miniaturization). . Therefore, in the present embodiment, the via wiring 113d for DRAM having a higher drive frequency than the flash memory is preferentially disposed between the upper surface land 113d and the peripheral portion of the wiring substrate 101 (position farther from the bonding lead 112d). The via wiring 113f for the flash memory chip interface, which is disposed at a distance between the upper surface side 112f and the bonding lead 111f, is disposed. These via wirings 113f are for the flash memory chip interface disposed inside the lower surface side land 115d for the DRAM chip interface among the plurality of lower surface lands 115 formed on the lower surface of the wiring substrate 101. It is electrically connected to the lower surface side land 115f.

また、図10に示すように、上記フラッシュメモリチップインタフェース用の配線110fのそれぞれは、上面側ランド112fからビア配線113fまでの間の線幅が、ビア配線113fからボンディングリード111fまでの間の線幅より太くなるように構成している。すなわち、フラッシュメモリチップインタフェース用の配線110fのそれぞれは、配線密度が相対的に疎な領域である配線基板101の上面の周辺部において太くなっており、配線密度が周辺部よりも相対的に密な領域において細くなっている。なお、図10に示す例では、上面側ランド112fからビア配線113fまでの間の配線110fを全体的に太くしているが、配線設計の制約から、この領域の配線110fを全体的に太くすることが困難な場合には、図9に示すように、この領域の配線110fの一部を部分的に太くしてもよい。   Further, as shown in FIG. 10, each of the flash memory chip interface wirings 110f has a line width from the top surface land 112f to the via wiring 113f, and a line width from the via wiring 113f to the bonding lead 111f. It is configured to be thicker than the width. That is, each of the flash memory chip interface wirings 110f is thicker in the peripheral portion of the upper surface of the wiring substrate 101, which is a relatively sparse region, and the wiring density is relatively denser than the peripheral portion. It is thin in a certain area. In the example shown in FIG. 10, the wiring 110f between the upper surface side land 112f and the via wiring 113f is thickened as a whole, but the wiring 110f in this region is thickened as a whole due to restrictions on wiring design. If this is difficult, a part of the wiring 110f in this region may be partially thickened as shown in FIG.

このように、本実施の形態では、フラッシュメモリチップインタフェース用のビア配線113fを上面側ランド112fの内側に配置し、ビア配線113fと上面側ランド112fとの間の配線110fを太くする。これにより、第1パッケージ100の製造中に配線基板101が高温雰囲気に曝されて、上面側ランド112fよりもボンディングリード111fから遠い位置にビア配線113fを配置することが出来ない配線110fに熱ストレスが加わっても、配線110fが断線し難くなるので、POP型半導体装置の製造歩留まり、および信頼性を向上することができる。   As described above, in the present embodiment, the via wiring 113f for the flash memory chip interface is arranged inside the upper surface side land 112f, and the wiring 110f between the via wiring 113f and the upper surface land 112f is thickened. As a result, the wiring substrate 101 is exposed to a high temperature atmosphere during the manufacture of the first package 100, and thermal stress is applied to the wiring 110f in which the via wiring 113f cannot be disposed at a position farther from the bonding lead 111f than the upper surface land 112f. Even if added, it becomes difficult to disconnect the wiring 110f, so that the manufacturing yield and reliability of the POP type semiconductor device can be improved.

次に、上記のように構成されたPOP型半導体装置の製造方法の一例を図13〜図24を用いて説明する。   Next, an example of a manufacturing method of the POP type semiconductor device configured as described above will be described with reference to FIGS.

図13は、上記第1パッケージ100の製造に用いるマトリクス基板130の上面を示す要部拡大平面図、図14は、このマトリクス基板130の下面を示す要部拡大平面図である。   FIG. 13 is an enlarged plan view of a main part showing the upper surface of the matrix substrate 130 used for manufacturing the first package 100, and FIG. 14 is an enlarged plan view of the main part showing the lower surface of the matrix substrate 130.

マトリクス基板130は、前述した配線基板101の導体パターン(配線110、ボンディングリード111、上面側ランド112、ビア配線113、内部配線114、下面側ランド115)を繰り返し形成した構造を有している。マトリクス基板130は、第1パッケージ100の配線基板101の母体となる基板であり、これをダイシングすることにより、多数の配線基板101が得られるようになっている。図13および図14は、このマトリクス基板130の一部(配線基板101の2個分の領域)を拡大して示している。   The matrix substrate 130 has a structure in which the conductor pattern (the wiring 110, the bonding lead 111, the upper surface land 112, the via wiring 113, the internal wiring 114, and the lower surface land 115) of the wiring substrate 101 described above is repeatedly formed. The matrix substrate 130 is a base substrate of the wiring substrate 101 of the first package 100, and a large number of wiring substrates 101 can be obtained by dicing this. 13 and 14 are enlarged views of a part of the matrix substrate 130 (a region corresponding to two pieces of the wiring substrate 101).

一方、図15は、上記第2パッケージ200の製造に用いるマトリクス基板230の上面を示す要部拡大平面図、図16は、このマトリクス基板230の下面を示す要部拡大平面図である。   On the other hand, FIG. 15 is a main part enlarged plan view showing the upper surface of the matrix substrate 230 used for manufacturing the second package 200, and FIG. 16 is a main part enlarged plan view showing the lower surface of the matrix substrate 230.

マトリクス基板230は、前述した配線基板201の導体パターン(ボンディングリード211、ビア配線212、下面側ランド213)を繰り返し形成した構造を有している。マトリクス基板230は、第2パッケージ200の配線基板201の母体となる基板であり、これをダイシングすることにより、多数の配線基板201が得られるようになっている。図15および図16は、このマトリクス基板230の一部(配線基板201の2個分の領域)を拡大して示している。   The matrix substrate 230 has a structure in which the conductor patterns (bonding leads 211, via wirings 212, lower surface side lands 213) of the wiring substrate 201 described above are repeatedly formed. The matrix substrate 230 is a substrate that serves as a base of the wiring substrate 201 of the second package 200, and a large number of wiring substrates 201 can be obtained by dicing the matrix substrate 230. 15 and 16 show a part of the matrix substrate 230 (a region corresponding to two wiring substrates 201) in an enlarged manner.

第1パッケージ100を製造するには、図17に示すように、マトリクス基板130の上面にコントローラチップ102を搭載した後、図18に示すように、コントローラチップ102の電極パッド103とマトリクス基板130のボンディングリード211をAuワイヤ104で接続する。Auワイヤ104の接続は、熱と超音波を併用したボールボンディング法を用いて行う。   In order to manufacture the first package 100, as shown in FIG. 17, after mounting the controller chip 102 on the upper surface of the matrix substrate 130, the electrode pads 103 of the controller chip 102 and the matrix substrate 130 as shown in FIG. The bonding lead 211 is connected by the Au wire 104. The Au wire 104 is connected using a ball bonding method using both heat and ultrasonic waves.

次に、図19に示すように、コントローラチップ102、ボンディングリード211およびAuワイヤ104を封止体108で樹脂封止する。続いて、マトリクス基板130の下面に形成された下面側ランド115に半田ボール105を接続した後、マトリクス基板130をダイシングすることにより、図20に示すような第1パッケージ100が得られる。   Next, as shown in FIG. 19, the controller chip 102, the bonding lead 211, and the Au wire 104 are resin-sealed with a sealing body 108. Subsequently, after connecting the solder balls 105 to the lower surface side land 115 formed on the lower surface of the matrix substrate 130, the matrix substrate 130 is diced to obtain the first package 100 as shown in FIG.

マトリクス基板130の下面側ランド115に半田ボール105を接続する際は、前述したDRAMチップインタフェース用の下面側ランド115dに半田ボール105を接続しない。そして、第1パッケージ100の完成後に行われるテスト工程において、下面側ランド115dにプローブを当て、DRAMチップインタフェース用の配線110dの導通/非導通を検査する。また、このテスト工程では、コントローラチップ102に対するAC/DCテストや、コントローラチップ102から半田ボール105に至る配線経路の導通/非導通を検査するテストも行い、良品の第1パッケージ100を選別する。   When the solder ball 105 is connected to the lower surface side land 115 of the matrix substrate 130, the solder ball 105 is not connected to the lower surface side land 115d for the DRAM chip interface described above. In a test process performed after the completion of the first package 100, a probe is applied to the lower surface side land 115d to inspect the conduction / non-conduction of the DRAM chip interface wiring 110d. In this test process, an AC / DC test for the controller chip 102 and a test for inspecting the conduction / non-conduction of the wiring path from the controller chip 102 to the solder ball 105 are also performed to select the good first package 100.

一方、第2パッケージ100を製造するには、図21に示すように、マトリクス基板230の上面にDRAMチップ202と搭載し、続いてDRAMチップ202の主面上にフラッシュメモリチップ203を搭載する。   On the other hand, to manufacture the second package 100, as shown in FIG. 21, the DRAM chip 202 is mounted on the upper surface of the matrix substrate 230, and then the flash memory chip 203 is mounted on the main surface of the DRAM chip 202.

次に、図22に示すように、DRAMチップ202の電極パッド204とマトリクス基板230のボンディングリード211をAuワイヤ206で接続し、フラッシュメモリチップ203の電極パッド205とボンディングリード211をAuワイヤ207で接続する。   Next, as shown in FIG. 22, the electrode pads 204 of the DRAM chip 202 and the bonding leads 211 of the matrix substrate 230 are connected by Au wires 206, and the electrode pads 205 and the bonding leads 211 of the flash memory chip 203 are connected by Au wires 207. Connecting.

次に、図23に示すように、DRAMチップ202、フラッシュメモリチップ203、ボンディングリード211およびAuワイヤ206、207を封止体221で樹脂封止する。マトリクス基板230の上面には、半田ボールを接続するランドがないので、マトリクス基板230の上面全体を封止体221で樹脂封止してよい。   Next, as shown in FIG. 23, the DRAM chip 202, the flash memory chip 203, the bonding lead 211, and the Au wires 206 and 207 are sealed with a sealing body 221. Since there is no land for connecting solder balls on the upper surface of the matrix substrate 230, the entire upper surface of the matrix substrate 230 may be resin-sealed with a sealing body 221.

次に、図24に示すように、マトリクス基板230の下面に形成された下面側ランド213に半田ボール208を接続した後、マトリクス基板230をダイシングすることにより、第2パッケージ200が得られる。その後、テスト工程で第2パッケージ200の電気特性試験を行い、良品の第2パッケージ200を選別する。   Next, as shown in FIG. 24, after connecting the solder balls 208 to the lower surface side land 213 formed on the lower surface of the matrix substrate 230, the matrix substrate 230 is diced, whereby the second package 200 is obtained. Thereafter, an electrical characteristic test of the second package 200 is performed in a test process, and the second packages 200 that are non-defective are selected.

次に、上記のようにして得られた第1パッケージ100の上に第2パッケージ200を積層し、第2パッケージ200の下面側ランド213に接続された半田ボール208を第1パッケージ100の上面側ランド112上に位置決めする。そして、半田ボール208をリフローさせ、第2パッケージ200の下面側ランド213と第1パッケージ100の上面側ランド112を半田ボール208で電気的に接続することにより、前記図1に示した本実施の形態のPOP型半導体装置が完成する。   Next, the second package 200 is stacked on the first package 100 obtained as described above, and the solder ball 208 connected to the lower surface side land 213 of the second package 200 is connected to the upper surface side of the first package 100. Position on the land 112. Then, the solder ball 208 is reflowed, and the lower surface side land 213 of the second package 200 and the upper surface side land 112 of the first package 100 are electrically connected by the solder ball 208, whereby the present embodiment shown in FIG. The POP type semiconductor device of the form is completed.

以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。   As mentioned above, the invention made by the present inventor has been specifically described based on the embodiment. However, the present invention is not limited to the embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. Needless to say.

配線基板の下面側ランドに接続する外部端子は、半田ボール以外の材料、例えばAuバンプのようなバンプ電極で構成してもよい。   The external terminal connected to the lower surface side land of the wiring board may be made of a material other than the solder ball, for example, a bump electrode such as an Au bump.

また、下段側パッケージの配線基板に搭載するコントローラチップは、フェイスダウン方式で実装してもよい。   Further, the controller chip mounted on the wiring board of the lower package may be mounted by a face-down method.

また、上段側パッケージの配線基板に搭載するメモリチップは、DRAMチップとフラッシュメモリチップの組み合わせに限定されるものではなく、駆動周波数の高いメモリチップ(例えばDRAM)を1枚だけ搭載してもよい。   Further, the memory chip mounted on the wiring board of the upper package is not limited to the combination of the DRAM chip and the flash memory chip, and only one memory chip (for example, DRAM) having a high driving frequency may be mounted. .

また、配線基板のボンディングリードおよびランドの表面に形成するメッキ層は、ニッケル(Ni)層上にパラジウム(Pd)層を積層し、さらに金(Au)層を積層する構成であってもよい。   Further, the plating layer formed on the surface of the bonding lead and land of the wiring board may have a configuration in which a palladium (Pd) layer is laminated on a nickel (Ni) layer and a gold (Au) layer is further laminated.

また、配線基板のボンディングリードおよびランドの表面には、接合強度が確保できれば、メッキ層を形成しなくてもよい。   Further, if the bonding strength can be ensured on the surface of the bonding lead and the land of the wiring board, it is not necessary to form a plating layer.

また、本実施の形態では、下段の第1パッケージ100に搭載される半導体チップは制御回路を有するコントローラチップであり、上段の第2パッケージ200に搭載される半導体チップはメモリ回路を有するメモリチップ(DRAM,フラッシュメモリ)であることについて説明したが、これに限定されるものではない。例えば、上段の第2パッケージ200に搭載される半導体チップは、下段の第2パッケージ100に搭載される半導体チップにより制御される半導体チップであれば、メモリチップに限らなくてもよい。また、同様に、下段の第1パッケージ100に搭載される半導体チップは、上段の第2パッケージ200に搭載される半導体チップを制御する半導体チップであれば、コントローラチップに限らなくてもよい。   In this embodiment, the semiconductor chip mounted on the lower first package 100 is a controller chip having a control circuit, and the semiconductor chip mounted on the upper second package 200 is a memory chip having a memory circuit ( (DRAM, flash memory). However, the present invention is not limited to this. For example, the semiconductor chip mounted on the upper second package 200 is not limited to the memory chip as long as it is controlled by the semiconductor chip mounted on the lower second package 100. Similarly, the semiconductor chip mounted on the lower first package 100 is not limited to the controller chip as long as it is a semiconductor chip that controls the semiconductor chip mounted on the upper second package 200.

本発明は、第1半導体装置上に第2半導体装置を積層してシステムを構成したパッケージオンパッケージ型半導体装置に適用することができる。   The present invention can be applied to a package-on-package semiconductor device in which a system is configured by stacking a second semiconductor device on a first semiconductor device.

本発明のPOP型半導体装置の全体構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the whole structure of the POP type semiconductor device of this invention. 本発明のPOP型半導体装置の第1半導体パッケージの一部を拡大して示す断面図である。It is sectional drawing which expands and shows a part of 1st semiconductor package of the POP type semiconductor device of this invention. 第1半導体パッケージの配線基板の下面側平面図である。It is a lower surface side top view of the wiring board of the 1st semiconductor package. 第1半導体パッケージの配線基板の上面側平面図である。It is an upper surface side top view of the wiring board of a 1st semiconductor package. 第2半導体パッケージの配線基板の上面側平面図である。It is an upper surface side top view of the wiring board of the 2nd semiconductor package. 図5のA−A線に沿った第2半導体パッケージの要部拡大断面図である。FIG. 6 is an enlarged cross-sectional view of a main part of the second semiconductor package along the line AA in FIG. 5. 第2半導体パッケージの配線基板の下面側平面図である。It is a lower surface side top view of the wiring board of the 2nd semiconductor package. 第1半導体パッケージと第2半導体パッケージとで構成されたPOP型半導体装置のシステム構成を示す回路ブロック図である。It is a circuit block diagram which shows the system configuration | structure of the POP type semiconductor device comprised by the 1st semiconductor package and the 2nd semiconductor package. 第1半導体パッケージの配線基板の上面側概略平面図である。It is an upper surface side schematic plan view of the wiring board of the first semiconductor package. 図9の一部を拡大して示す平面図である。It is a top view which expands and shows a part of FIG. 図9のB−B線に沿った断面図である。It is sectional drawing along the BB line of FIG. 図9のC−C線に沿った断面図である。It is sectional drawing along CC line of FIG. 第1半導体パッケージの製造に用いるマトリクス基板の上面を示す要部拡大平面図である。It is a principal part enlarged plan view which shows the upper surface of the matrix substrate used for manufacture of a 1st semiconductor package. 第1半導体パッケージの製造に用いるマトリクス基板の下面を示す要部拡大平面図である。It is a principal part enlarged plan view which shows the lower surface of the matrix substrate used for manufacture of a 1st semiconductor package. 第1半導体パッケージの製造に用いるマトリクス基板の上面を示す要部拡大平面図である。It is a principal part enlarged plan view which shows the upper surface of the matrix substrate used for manufacture of a 1st semiconductor package. 第1半導体パッケージの製造に用いるマトリクス基板の下面を示す要部拡大平面図である。It is a principal part enlarged plan view which shows the lower surface of the matrix substrate used for manufacture of a 1st semiconductor package. 第1半導体パッケージの製造方法を示すマトリクス基板の要部拡大平面図である。It is a principal part enlarged plan view of the matrix substrate which shows the manufacturing method of a 1st semiconductor package. 第1半導体パッケージの製造方法を示すマトリクス基板の要部拡大平面図である。It is a principal part enlarged plan view of the matrix substrate which shows the manufacturing method of a 1st semiconductor package. 第1半導体パッケージの製造方法を示すマトリクス基板の要部拡大平面図である。It is a principal part enlarged plan view of the matrix substrate which shows the manufacturing method of a 1st semiconductor package. 第1半導体パッケージの断面図である。It is sectional drawing of a 1st semiconductor package. 第2半導体パッケージの製造方法を示すマトリクス基板の要部拡大平面図である。It is a principal part enlarged plan view of the matrix substrate which shows the manufacturing method of a 2nd semiconductor package. 第2半導体パッケージの製造方法を示すマトリクス基板の要部拡大平面図である。It is a principal part enlarged plan view of the matrix substrate which shows the manufacturing method of a 2nd semiconductor package. 第2半導体パッケージの製造方法を示すマトリクス基板の要部拡大断面図である。It is a principal part expanded sectional view of the matrix substrate which shows the manufacturing method of a 2nd semiconductor package. 第2半導体パッケージの断面図である。It is sectional drawing of a 2nd semiconductor package. 本発明者が検討したPOP型半導体装置用の第1半導体パッケージを示す要部拡大断面図である。It is a principal part expanded sectional view which shows the 1st semiconductor package for POP type semiconductor devices which this inventor examined.

符号の説明Explanation of symbols

100 第1半導体パッケージ(第1半導体装置、下段側パッケージ)
101 配線基板
102 コントローラチップ
103 電極パッド
103d DRAMチップインタフェース用の電極パッド
103f フラッシュメモリチップインタフェース用の電極パッド
104 Auワイヤ
105 半田ボール(外部端子)
106 ソルダレジスト
107 接着剤
108 封止体
110 配線
110d DRAMチップインタフェース用の配線
110f フラッシュメモリチップインタフェース用の配線
111 ボンディングリード
111d DRAMチップインタフェース用のボンディングリード
111f フラッシュメモリチップインタフェース用のボンディングリード
112 上面側ランド
112d DRAMチップインタフェース用の上面側ランド
112f フラッシュメモリチップインタフェース用の上面側ランド
113 ビア配線
113d DRAMチップインタフェース用のビア配線
113f フラッシュメモリチップインタフェース用のビア配線
114 内部配線
115 下面側ランド
115d DRAMチップインタフェース用の下面側ランド
130 マトリクス基板
200 第2半導体パッケージ(第2半導体装置、上段側パッケージ)
201 配線基板
202 DRAMチップ
203 フラッシュメモリチップ
204 電極パッド
205 電極パッド
206 Auワイヤ
207 Auワイヤ
208 半田ボール(外部端子)
209 ソルダレジスト
211 ボンディングリード
212 ビア配線
213 下面側ランド
220 接着剤
221 封止体
230 マトリクス基板
100 First semiconductor package (first semiconductor device, lower package)
101 Wiring board 102 Controller chip 103 Electrode pad 103d Electrode pad 103f for DRAM chip interface Electrode pad 104f for flash memory chip interface Au wire 105 Solder ball (external terminal)
106 Solder resist 107 Adhesive 108 Sealing body 110 Wiring 110d DRAM chip interface wiring 110f Flash memory chip interface wiring 111 Bonding lead 111d DRAM chip interface bonding lead 111f Flash memory chip interface bonding lead 112 Upper surface side Land 112d Upper surface side land 112f for DRAM chip interface Upper surface side land 113 for flash memory chip interface 113 Via wiring 113d Via wiring 113f for DRAM chip interface Via wiring 114 for flash memory chip interface Internal wiring 115 Lower surface land 115d DRAM chip Lower side land 130 for interface Matrix substrate 20 0 Second semiconductor package (second semiconductor device, upper package)
201 Wiring board 202 DRAM chip 203 Flash memory chip 204 Electrode pad 205 Electrode pad 206 Au wire 207 Au wire 208 Solder ball (external terminal)
209 Solder resist 211 Bonding lead 212 Via wiring 213 Lower surface side land 220 Adhesive 221 Sealing body 230 Matrix substrate

Claims (4)

別の半導体チップを備えた別の半導体装置が積層される半導体装置であって、
(a)前記半導体装置は、
(a1)平面形状が矩形状からなる上面、前記上面に形成された複数のボンディングリード、前記上面に形成され、前記複数のボンディングリードとそれぞれ電気的に接続された複数の上面側ランド、平面形状が矩形状からなり、前記上面とは反対側に位置する下面、前記下面に形成された複数の下面側ランド、および前記複数の上面側ランドと前記複数の下面側ランドとをそれぞれ電気的に接続する複数のビア配線を有する配線基板と、
(a2)主面、前記主面に形成された複数の電極パッド、前記主面に形成され、前記複数の電極パッドとそれぞれ電気的に接続された半導体素子、および前記主面とは反対側に位置する裏面を有し、前記配線基板の前記上面に搭載された第1半導体チップと、
(a3)前記第1半導体チップの前記複数の電極パッドと前記配線基板の前記複数のボンディングリードとをそれぞれ電気的に接続する複数の導電性部材と、
(a4)前記第1半導体チップと前記複数の導電性部材とを封止する封止体と、
(a5)前記複数の下面側ランドのそれぞれに設けられた複数の外部端子と、
を含み、
前記複数の電極パッドは、第1の半導体チップインタフェース用電極パッドおよび第2の半導体チップインタフェース用電極パッドを有し、
前記複数のボンディングリードは、前記導電性部材を介して前記第1の半導体チップインタフェース用電極パッドと電気的に接続された第1の半導体チップインタフェース用ボンディングリードと、前記導電性部材を介して前記第2の半導体チップインタフェース用電極パッドと電気的に接続された第2の半導体チップインタフェース用ボンディングリードを有し、
前記複数の上面側ランドは、前記第1の半導体チップインタフェース用ボンディングリードと電気的に接続された第1の半導体チップインタフェース用上面側ランドと、前記第2の半導体チップインタフェース用ボンディングリードと電気的に接続された第2の半導体チップインタフェース用上面側ランドを有し、
前記複数のビア配線は、前記第1の半導体チップインタフェース用上面側ランドと電気的に接続された第1の半導体チップインタフェース用ビア配線と、前記第2の半導体チップインタフェース用上面側ランドと電気的に接続された第2の半導体チップインタフェース用ビア配線を含み、
前記第1の半導体チップインタフェース用ビア配線は、前記第1の半導体チップインタフェース用上面側ランドよりも前記第1の半導体チップインタフェース用ボンディングリードから遠い位置に配置され、
前記第2の半導体チップインタフェース用ビア配線は、前記第2の半導体チップインタフェース用ボンディングリードと前記第2の半導体チップインタフェース用上面側ランドとの間に配置され、
前記第2の半導体チップインタフェース用ビア配線と前記第2の半導体チップインタフェース用上面側ランドとを接続する配線の少なくとも一部の幅は、前記第2の半導体チップインタフェース用ビア配線と前記第2の半導体チップインタフェース用ボンディングリードとを接続する配線の幅よりも広く、
前記複数の下面側ランドは、前記下面の辺に沿って配置された複数の第1下面側ランドと、前記複数の第1下面ランドよりも前記下面の内側に配置された複数の第2下面側ランドとを含み、
前記第1の半導体チップインタフェース用上面側ランドは、前記第1の半導体チップインタフェース用ビア配線を介して前記第1下面側ランドと電気的に接続されており、
前記第2の半導体チップインタフェース用上面側ランドは、前記第2の半導体チップインタフェース用ビア配線を介して前記第2下面側ランドと電気的に接続されていることを特徴とする半導体装置。
A semiconductor device in which another semiconductor device having another semiconductor chip is stacked,
(A) The semiconductor device includes:
(A1) An upper surface having a rectangular planar shape, a plurality of bonding leads formed on the upper surface, a plurality of upper surface lands formed on the upper surface and electrically connected to the bonding leads, and a planar shape Is formed in a rectangular shape, and electrically connects the lower surface located opposite to the upper surface, the plurality of lower surface lands formed on the lower surface, and the plurality of upper surface lands and the plurality of lower surface lands, respectively. A wiring board having a plurality of via wirings;
(A2) A main surface, a plurality of electrode pads formed on the main surface, a semiconductor element formed on the main surface and electrically connected to the plurality of electrode pads, and on the opposite side of the main surface A first semiconductor chip having a back surface positioned and mounted on the top surface of the wiring board;
(A3) a plurality of conductive members that respectively electrically connect the plurality of electrode pads of the first semiconductor chip and the plurality of bonding leads of the wiring board;
(A4) a sealing body that seals the first semiconductor chip and the plurality of conductive members;
(A5) a plurality of external terminals provided on each of the plurality of lower surface lands;
Including
The plurality of electrode pads include a first semiconductor chip interface electrode pad and a second semiconductor chip interface electrode pad ;
The plurality of bonding leads include a first semiconductor chip interface bonding lead electrically connected to the first semiconductor chip interface electrode pad via the conductive member, and the conductive member via the conductive member. A second semiconductor chip interface bonding lead electrically connected to the second semiconductor chip interface electrode pad ;
Wherein the plurality of upper surface side land, said first and upper surface lands semiconductor chip interface, the bonding leads and electrically for the second semiconductor chip interface connected first semiconductor chip bonding leads and electrically interface A second semiconductor chip interface top surface land connected to
Wherein the plurality of via wiring, said first and vias interconnect the semiconductor chip interfaces, electrical and top side land for the second semiconductor chip interface connected first semiconductor chip upper surface lands electrically interface A second semiconductor chip interface via wiring connected to
The first semiconductor chip interface via wiring is arranged at a position farther from the first semiconductor chip interface bonding lead than the first semiconductor chip interface upper surface side land,
The second semiconductor chip interface via wiring is disposed between the second semiconductor chip interface bonding lead and the second semiconductor chip interface upper surface land,
The width of at least a part of the wiring connecting the second semiconductor chip interface via wiring and the second semiconductor chip interface upper surface land is such that the second semiconductor chip interface via wiring and the second semiconductor chip interface via wiring Wider than the width of the wiring connecting the semiconductor chip interface bonding leads,
The plurality of lower surface lands include a plurality of first lower surface lands disposed along a side of the lower surface, and a plurality of second lower surfaces disposed on the inner side of the lower surface than the plurality of first lower surface lands. Including side lands,
The first semiconductor chip interface upper surface side land is electrically connected to the first lower surface side land via the first semiconductor chip interface via wiring ,
The semiconductor device, wherein the second semiconductor chip interface upper surface land is electrically connected to the second lower surface land through the second semiconductor chip interface via wiring .
前記第1下面側ランドには、前記外部端子が設けられておらず、
前記第2下面側ランドには、前記外部端子が設けられていることを特徴とする請求項記載の半導体装置。
The external terminal is not provided on the first lower surface side land,
Wherein the second lower surface side lands, the semiconductor device according to claim 1, wherein said external terminals are provided.
第1半導体部品と、前記第1半導体部品上に積層された第2半導体部品とからなる半導体システムであって、
(a)前記第1半導体部品は、
(a1)平面形状が矩形状からなる第1上面、前記第1上面に形成された複数の第1ボンディングリード、前記第1上面に形成され、前記複数の第1ボンディングリードとそれぞれ電気的に接続された複数の第1上面側ランド、平面形状が矩形状からなり、前記第1上面とは反対側に位置する第1下面、前記第1下面に形成された複数の第1下面側ランド、および前記複数の第1上面側ランドと前記複数の第1下面側ランドとをそれぞれ電気的に接続する複数の第1ビア配線を有する第1配線基板と、
(a2)第1主面、前記第1主面に形成された複数の第1電極パッド、前記第1主面に形成され、前記複数の第1電極パッドとそれぞれ電気的に接続された第1半導体素子、および前記第1主面とは反対側に位置する第1裏面を有し、前記第1配線基板の前記第1上面に搭載された第1半導体チップと、
(a3)前記第1半導体チップの前記複数の第1電極パッドと前記第1配線基板の前記複数の第1ボンディングリードとをそれぞれ電気的に接続する複数の第1導電性部材と、
(a4)前記第1半導体チップと前記複数の第1導電性部材とを封止する第1封止体と、
(a5)前記複数の第1下面ランドのそれぞれに設けられた複数の第1外部端子と、
を含み、
前記複数の第1電極パッドは、第1の半導体チップインタフェース用電極パッドおよび第2の半導体チップインタフェース用電極パッドを含み、
前記複数の第1ボンディングリードは、前記第1導電性部材を介して前記第1の半導体チップインタフェース用電極パッドと電気的に接続された第1の半導体チップインタフェース用ボンディングリードと、前記第1導電性部材を介して前記第2の半導体チップインタフェース用電極パッドと電気的に接続された第2の半導体チップインタフェース用ボンディングリードを含み、
前記複数の第1上面側ランドは、前記第1の半導体チップインタフェース用ボンディングリードと電気的に接続された第1の半導体チップインタフェース用上面側ランドと、前記第2の半導体チップインタフェース用ボンディングリードと電気的に接続された第2の半導体チップインタフェース用上面側ランドを含み、
前記複数の第1ビア配線は、前記第1の半導体チップインタフェース用上面側ランドと電気的に接続された第1の半導体チップインタフェース用ビア配線と、前記第2の半導体チップインタフェース用上面側ランドと電気的に接続された第2の半導体チップインタフェース用ビア配線を含み、
前記第1の半導体チップインタフェース用ビア配線は、前記第1の半導体チップインタフェース用上面側ランドよりも前記第1の半導体チップインタフェース用ボンディングリードから遠い位置に配置され、
前記第2の半導体チップインタフェース用ビア配線は、前記第2の半導体チップインタフェース用ボンディングリードと前記第2の半導体チップインタフェース用上面側ランドとの間に配置され、
前記第2の半導体チップインタフェース用ビア配線と前記第2の半導体チップインタフェース用上面側ランドとを接続する配線の少なくとも一部の幅は、前記第2の半導体チップインタフェース用ビア配線と前記第2の半導体チップインタフェース用ボンディングリードとを接続する配線の幅よりも広く、
前記複数の第1下面側ランドは、前記第1下面の辺に沿って配置された複数の外側ランドと、前記複数の外側ランドよりも前記第1下面の内側に配置された複数の内側ランドとを含み、
前記第1の半導体チップインタフェース用上面側ランドは、前記第1の半導体チップインタフェース用ビア配線を介して前記外側ランドと電気的に接続されており、
前記第2の半導体チップインタフェース用上面側ランドは、前記第2の半導体チップインタフェース用ビア配線を介して前記内側ランドと電気的に接続されており、
(b)前記第2半導体部品は、
(b1)平面形状が矩形状からなる第2上面、前記第2上面に形成された複数の第2ボンディングリード、平面形状が矩形状からなり、前記第2上面とは反対側に位置する第2下面、前記第2下面に形成された複数の第2下面側ランド、および前記複数の第2ボンディングリードと前記複数の第2下面側ランドとをそれぞれ電気的に接続する複数の第2ビア配線を有する第2配線基板と、
(b2)第2主面、前記第2主面に形成された複数の第2電極パッド、前記第2主面に形成され、前記複数の第2電極パッドとそれぞれ電気的に接続された第2半導体素子、および前記第2主面とは反対側に位置する第2裏面を有し、前記第2配線基板の前記第2上面上に搭載された第2半導体チップと、
(b3)前記第2半導体チップの前記複数の第2電極パッドと前記第2配線基板の前記複数の第2ボンディングリードとをそれぞれ電気的に接続する複数の第2導電性部材と、
(b4)前記第2半導体チップと前記複数の第2導電性部材とを封止する第2封止体と、
(b5)前記複数の第2下面側ランドのそれぞれに設けられた複数の第2外部端子と、
を含み、
前記第1半導体素子は、前記第2半導体素子を制御し、
前記複数の第2外部端子は、前記第1半導体部品の前記第1配線基板に形成された前記複数の第1上面側ランドとそれぞれ電気的に接続されていることを特徴とする半導体システム。
A semiconductor system comprising a first semiconductor component and a second semiconductor component stacked on the first semiconductor component,
(A) The first semiconductor component is:
(A1) A first upper surface having a rectangular planar shape, a plurality of first bonding leads formed on the first upper surface, and formed on the first upper surface and electrically connected to the plurality of first bonding leads, respectively. A plurality of first upper surface lands, a planar shape of a rectangular shape, a first lower surface located on the opposite side of the first upper surface, a plurality of first lower surface lands formed on the first lower surface, and A first wiring board having a plurality of first via wirings that electrically connect the plurality of first upper surface side lands and the plurality of first lower surface side lands, respectively;
(A2) a first main surface, a plurality of first electrode pads formed on the first main surface, and a first electrode formed on the first main surface and electrically connected to the plurality of first electrode pads, respectively. A first semiconductor chip mounted on the first upper surface of the first wiring substrate, and having a semiconductor element and a first back surface located on a side opposite to the first main surface;
(A3) a plurality of first conductive members that electrically connect the plurality of first electrode pads of the first semiconductor chip and the plurality of first bonding leads of the first wiring substrate;
(A4) a first sealing body that seals the first semiconductor chip and the plurality of first conductive members;
(A5) a plurality of first external terminals provided on each of the plurality of first lower surface side land,
Including
The plurality of first electrode pads include a first semiconductor chip interface electrode pad and a second semiconductor chip interface electrode pad ,
The plurality of first bonding leads include a first semiconductor chip interface bonding lead electrically connected to the first semiconductor chip interface electrode pad via the first conductive member, and the first conductive lead. A second semiconductor chip interface bonding lead electrically connected to the second semiconductor chip interface electrode pad via a conductive member ;
The plurality of first upper surface side lands include a first semiconductor chip interface upper surface land electrically connected to the first semiconductor chip interface bonding lead, and the second semiconductor chip interface bonding lead. A second semiconductor chip interface top land that is electrically connected ;
The plurality of first via wirings include a first semiconductor chip interface via wiring electrically connected to the first semiconductor chip interface upper surface land, and the second semiconductor chip interface upper surface land. A via wiring for a second semiconductor chip interface electrically connected ;
The first semiconductor chip interface via wiring is arranged at a position farther from the first semiconductor chip interface bonding lead than the first semiconductor chip interface upper surface side land,
The second semiconductor chip interface via wiring is disposed between the second semiconductor chip interface bonding lead and the second semiconductor chip interface upper surface land,
The width of at least a part of the wiring connecting the second semiconductor chip interface via wiring and the second semiconductor chip interface upper surface land is such that the second semiconductor chip interface via wiring and the second semiconductor chip interface via wiring Wider than the width of the wiring connecting the semiconductor chip interface bonding leads,
The plurality of first lower surface-side lands include a plurality of outer lands disposed along a side of the first lower surface, and a plurality of inner lands disposed on the inner side of the first lower surface than the plurality of outer lands. Including
The first semiconductor chip interface upper surface side land is electrically connected to the outer land via the first semiconductor chip interface via wiring,
The second semiconductor chip interface upper surface side land is electrically connected to the inner land via the second semiconductor chip interface via wiring,
(B) The second semiconductor component is
(B1) a second upper surface having a rectangular planar shape, a plurality of second bonding leads formed on the second upper surface, and a second planar surface having a rectangular shape and positioned opposite to the second upper surface. A plurality of second lower surface side lands formed on the lower surface, a plurality of second lower surface side lands formed on the second lower surface, and a plurality of second via wirings that electrically connect the plurality of second bonding leads and the plurality of second lower surface side lands, respectively. A second wiring board having,
(B2) a second main surface, a plurality of second electrode pads formed on the second main surface, a second electrode formed on the second main surface and electrically connected to the plurality of second electrode pads, respectively. A second semiconductor chip mounted on the second upper surface of the second wiring substrate, the semiconductor element, and a second back surface located opposite to the second main surface;
(B3) a plurality of second conductive members that respectively electrically connect the plurality of second electrode pads of the second semiconductor chip and the plurality of second bonding leads of the second wiring board;
(B4) a second sealing body that seals the second semiconductor chip and the plurality of second conductive members;
(B5) a plurality of second external terminals provided on each of the plurality of second lower surface side lands;
Including
The first semiconductor element controls the second semiconductor element;
The plurality of second external terminals are electrically connected to the plurality of first upper surface lands formed on the first wiring board of the first semiconductor component , respectively.
前記外側ランドには、前記第1外部端子が設けられておらず、
前記内側ランドには、前記第1外部端子が設けられていることを特徴とする請求項記載の半導体システム。
The outer land is not provided with the first external terminal,
The semiconductor system according to claim 3 , wherein the inner land is provided with the first external terminal.
JP2008334075A 2008-12-26 2008-12-26 Semiconductor device and semiconductor system Expired - Fee Related JP5259383B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008334075A JP5259383B2 (en) 2008-12-26 2008-12-26 Semiconductor device and semiconductor system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008334075A JP5259383B2 (en) 2008-12-26 2008-12-26 Semiconductor device and semiconductor system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2010157561A JP2010157561A (en) 2010-07-15
JP5259383B2 true JP5259383B2 (en) 2013-08-07

Family

ID=42575268

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2008334075A Expired - Fee Related JP5259383B2 (en) 2008-12-26 2008-12-26 Semiconductor device and semiconductor system

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5259383B2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021150361A (en) * 2020-03-17 2021-09-27 キオクシア株式会社 Semiconductor device

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101867955B1 (en) * 2012-04-13 2018-06-15 삼성전자주식회사 Package on package device and method of fabricating the device
KR102032887B1 (en) 2012-12-10 2019-10-16 삼성전자 주식회사 Semiconductor package and method for routing the package

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08255976A (en) * 1995-03-15 1996-10-01 Toshiba Corp Multilayer wiring board
JP4583850B2 (en) * 2004-09-16 2010-11-17 富士通セミコンダクター株式会社 Semiconductor device and manufacturing method thereof
JP4473807B2 (en) * 2005-10-27 2010-06-02 パナソニック株式会社 Multilayer semiconductor device and lower layer module of multilayer semiconductor device
JP2007142481A (en) * 2007-03-05 2007-06-07 Seiko Epson Corp Semiconductor device, circuit board, and electronic apparatus
JP4704404B2 (en) * 2007-09-18 2011-06-15 新光電気工業株式会社 Semiconductor device and manufacturing method thereof

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021150361A (en) * 2020-03-17 2021-09-27 キオクシア株式会社 Semiconductor device
JP7413102B2 (en) 2020-03-17 2024-01-15 キオクシア株式会社 semiconductor equipment

Also Published As

Publication number Publication date
JP2010157561A (en) 2010-07-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8159057B2 (en) Semiconductor device and manufacturing method therefor
US8975120B2 (en) Method of manufacturing semiconductor device
US6828665B2 (en) Module device of stacked semiconductor packages and method for fabricating the same
JP5071084B2 (en) Wiring substrate, laminated semiconductor device and laminated semiconductor module using the same
JP5342422B2 (en) Semiconductor device and manufacturing method thereof
JP5096683B2 (en) Semiconductor device
US20150359102A1 (en) Electronic Device, Test Board, and Semiconductor Device Manufacturing Method
TWI511249B (en) Semiconductor device and manufacturing method thereof
US8008765B2 (en) Semiconductor package having adhesive layer and method of manufacturing the same
US6972483B1 (en) Semiconductor package with improved thermal emission property
JP2005260053A (en) Semiconductor device and manufacturing method thereof
TWI771888B (en) semiconductor device
JP5259383B2 (en) Semiconductor device and semiconductor system
US7176058B2 (en) Chip scale package and method of fabricating the same
US6849952B2 (en) Semiconductor device and its manufacturing method
CN113451281A (en) Semiconductor package
JP2011222901A (en) Semiconductor device
KR101394647B1 (en) Semiconductor package and method for fabricating the same
JP2021028927A (en) Semiconductor device, manufacturing method of the same, and electronic device
JP4339032B2 (en) Semiconductor device
JP5171720B2 (en) Semiconductor device
JP4640950B2 (en) Semiconductor device
JP2005150771A (en) Wiring board, semiconductor device, and package stacks semiconductor device
CN105742283B (en) It is inverted stack package
JP4839384B2 (en) Manufacturing method of semiconductor device

Legal Events

Date Code Title Description
A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712

Effective date: 20100528

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20111031

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20120713

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20120724

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20120920

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20130402

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20130424

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20160502

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees